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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Solare Fotovoltaico

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Discussione teorica: uniamo i benefici degli impianti off-grid e grid-connected
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Roby_69
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Inviato il: 7/8/2012,12:09

Sono perplesso perchè gli ho scritto chiarendo bene l'uso che dovevo fare e mi hanno risposto che non era un problema.
Ma se lo scambio viene fatto a cavolo, così come dicono loro, qualche problema penso che invece ci sia...

Ho fatto uno schemino di massima giusto per mettere su un disegno l'idea...

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/8/4/9/5/9/3/2/1344337648.png

 

eliafino

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Inviato il: 27/8/2012,15:45

Salve ragazzi,
provo di contribuire con i test che ho effettuato direttamente sul mio impianto.

Ho un inverter/UPS 2,4kW simile al KEMA, con possibilità di impostare priorità alle batterie e con ricarica automatica del pacco batterie nel caso di switch su ENEL. A detta del produttore la ricarica non è disattivabile... verificherò!

Confermo che provando di scollegare la batteria (con piccoli carichi collegati) non ho notato nessun problema nel passaggio da batteria ad ENEL.

Confermo che switchando alla brutta tra inverter -> ENEL e viceversa (con un selettore 220V 16A) tutti i carichi di casa (frigo, congelatore, condizionatore, tv e alimentatori vari), non ho notato NULLA di strano o particolare. Tutto continuava a "girare tranquillamente". Pure il modem non perdeva portante.

Confermo però che ho optato per uno switch automatico temporizzato a 5sec. Ho usato 2 teleruttori, 2 temporizzatori e un relè ausiliario. Soprattutto per non avere la ricarica automatica. Decido io se attivare o no la ricarica in modo manuale.



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giofaro

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Inviato il: 27/8/2012,17:01

Perche° devi utilizzare un inverter grid connect,il costo e° eccessivo!Utilizzando un inverter ad isola il risparmio e° notevole!

 

eliafino

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Inviato il: 27/8/2012,18:34

@giofaro
se il tuo messaggio è rivolto a me, il mio inverter è off-grid... prevede solo la riconnessione a ENEL del mio impianto se le batterie scendono sotto i 21V



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cristiano2B
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Inviato il: 27/8/2012,19:04

scusate, ma non capisco alcune cose:

1) le batterie possono accumulare al max l'80% dell'energia fornitagli.
quindi quando il sistema funziona off grid, perde il 20% rispetto al
grid-connected, vanificando i vantaggi del sistema misto.

2) nel caso arrivi la linea ENEL (e sembrerebbe così dagli schemi),
ma perchè scervellarsi sull'incremento di rendimento ad isola,
quando l'impianto ce lo regalano gli incentivi del GSE?

3) le difficoltà di realizzazione sono alte,
mettere in parallelo due inverter, non è una cosa proprio banale,
ulteriori problemi di switch con alti amperaggi.

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 28/8/2012,07:51

Ciao Giofaro,
non se se hai letto i post dall'inizio, ma l'idea è quella di utilizzare un inverter grid-connected di "piccola taglia", che non costa molto. Il tutto ad integrazione dell'off-grid, per ottimizzare la resa e le risorse.

@cristiano2b
1) non ho ben capito la questione dell'80% delle batterie. Il sistema funziona sempre off-grid, l'inverter grid-connected servirebbe per ottimizzare la produzione durante il giorno, stressando meno l'impianto off-grid.
2) la rete è sempre prevista. Il conto energia non è una cosa per appassionati come noi, non puoi farlo fai-da-te, servono permessi e autorizzazioni. Una persona che è interessata al conto energia, non credo sia interessata al 95% degli argomenti trattati in questo forum
3) se lo schema fosse come l'ho disegnato, la difficoltà è tutt'altro che alta. Non ci sono switch tra inverter.

Ne approfitto per approfondire un dettaglio che è venuto fuori da un'altra discussione diciamo parallela a questa (nata da questa).
Il problema più grande sembrerebbe sia il fatto che il grid-connected immette sulla linea tutto quello che riesce a produrre in base alla tensione e corrente provenienti dai pannelli. Il problema nasce quando la potenza immessa è maggiore di quella assorbita, e quindi non viene consumata da qualche utilizzatore; questa potrebbe entrare nell'inverter off-grid e potrebbe bruciarlo.



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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.
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cristiano2B
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Inviato il: 29/8/2012,10:24

se "Il sistema funziona sempre off-grid"
dallo schema di funzionamento si nota che nel momento in cui il carico in parallelo ai 2 inverter (utenze casa 220)
è uguale alla produzione dei pannelli (il totale dei pannelli off e connected),
il regolatore "devierà" tutta l'energia nell'inverter off-grid, ma appena il carico si abbassa
tutta l'energia non assorbita dall'inverter off-grid, andrà a caricare le batterie,
con conseguente perdita del 20% dell'energia immagazzinata dalle stesse.

ora se prevedi un carico diurno abbastanza costante, molto simile in termini di potenza
alla produzione di picco dell'impianto, la perdita sulle batterie è bassa ed incide poco.
il funzionamento sarà calibrato per far funzionare il carico di giorno
e ricaricare molto poco le batterie, ed usarle di conseguenza poco la sera, ovviamente.

se viceversa, come probabilmente sono gli usi di un abitazione, il carico non è costante
ma fluttua in dipendenza degli utilizzatori domestici, gran parte dell'energia prodotta non assorbita dalle utenze 220V
andrà a ricaricare le batterie, consentendo la copertura serale, che è poi una condizione quasi standard.
in questo caso, la perdita di oltre il 20% dovuta alle batterie, non è affatto trascurabile e va calcolata.
il mio sospetto è che questa perdita, vanifichi i vantaggi del sistema, o perlomeno li riduca a tal punto
che la differenza non risulti apprezzabile.

P.S.
se come tu dici:
" Il sistema funziona sempre off-grid, l'inverter grid-connected servirebbe per ottimizzare la produzione durante il giorno,
stressando meno l'impianto off-grid"
significa che nell'inverter off-grid dovrebbe (uso il condizionale perchè essendo i due inverter in parallelo,
è tutto da vedere come "selezionare" l'energia) transitare meno energia rispetto al grid-connected che lavora sempre al massimo.
In questo modo abbiamo esattamente il contrario delle condizioni ideali per avere poca perdita sulle batterie.
Ovvero che l'energia prodotta dai pannelli in uscita dal regolatore, venga assorbita poco dall'inverter off-grid e molto dalle batterie.

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 29/8/2012,10:43

Cristiano,
il sistema off-grid nel senso che se questo dovesse spegnersi, anche il grid-connected farebbe la stessa cosa (ha bisogno di una "portante" per rimanere acceso, e la portante è fornita dall'off-grid).
La corrente che entra nel grid-connected da parte dei pannelli NON finirà MAI nelle batterie, in quanto immessa direttamente nel circuito elettrico di casa.
Il discorso della perdita del 20% a questo punto vale per ogni impianto ad isola. Da qui nasce proprio l'integrazione con il grid-connected, per far intervenire il meno possibile le batterie (durante il giorno, chiaro).
Però se tutti gli impianti ad isola hanno una perdita del 20%, con questo sistema durante il giorno la produzione del grid-connected non sarà soggetta a questa perdita, in quanto l'ingresso CC viene immediatamente trasformato in AC senza passare in regolatori, batterie ecc.
L'efficienza totale si potrebbe calcolare valutando un bilanciamento ipotetico di inverter grid-connected e relativa potenza dei moduli collegati, e stesse valutazioni per la parte off-grid



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cristiano2B
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Inviato il: 29/8/2012,11:25

non riesco a seguirti, lo schema a cui faccio riferimento è questo:

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/7/6/4/7/4/4/1/1343833965.png

CITAZIONE (Luca450Mhz @ 29/8/2012, 11:43)
La corrente che entra nel grid-connected da parte dei pannelli NON finirà MAI nelle batterie, in quanto immessa direttamente nel circuito elettrico di casa.

ti ho già scritto che è così solo se le utenze 220V sono uguali o maggiori della produzione dei pannelli, se sono inferiori,
il regolatore immette l'energia in eccesso sulle batterie.

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 29/8/2012,11:33

Si lo schema è proprio quello!
Spiegami meglio perchè la tensione a 220V lato AC dovrebbe essere trasformata in CC dall'inverter off-grid e mandarla verso il regolatore di carica?
Il problema vero, che è emerso da un'altra discussione su questo forum, è questo: la potenza prodotta dal grid-connected che non viene consumata finisce nell'inverter off-grid, e questa condizione *potrebbe* danneggiare l'inverter off-grid stesso.. ma è un discorso che sarebbe da approfondire



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cristiano2B
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Inviato il: 29/8/2012,11:46

CITAZIONE (Luca450Mhz @ 29/8/2012, 11:43)
con questo sistema durante il giorno la produzione del grid-connected non sarà soggetta a questa perdita, in quanto l'ingresso CC viene immediatamente trasformato in AC senza passare in regolatori, batterie ecc.

no, perchè sicuramente passa nel regolatore, sempre.

inoltre se i due inverter sono in parallelo, si divideranno il carico.
E come già ho scritto, l'assorbimento dipenderà dal carico istantaneo
che è la reale "portante" del sistema, nel senso che regola i flussi di corrente
in base ai quali lavorerà molto o poco l'inverter grid-connected.

CITAZIONE (Luca450Mhz @ 29/8/2012, 12:33)
Spiegami meglio perchè la tensione a 220V lato AC dovrebbe essere trasformata in CC dall'inverter off-grid e mandarla verso il regolatore di carica?

non l'ho mai sostenuto.
ho detto che l'energia prodotta dai pannelli off-grid, passa nel regolatore,
che "decide" se questa energia va ceduta all'inverter off-grid (che poi la trasformerà in 220V per le utenze di casa)
oppure alle batterie.

La discriminante di questa "decisione" del regolatore, è l'entità del carico.

CITAZIONE (Luca450Mhz @ 29/8/2012, 12:33)
Il problema vero, che è emerso da un'altra discussione su questo forum, è questo: la potenza prodotta dal grid-connected che non viene consumata finisce nell'inverter off-grid, e questa condizione *potrebbe* danneggiare l'inverter off-grid stesso.. ma è un discorso che sarebbe da approfondire

non è un grosso problema, credo che ti riferisci alle correnti di reflusso che possono bruciare l'inverter,
che nel caso connected finiscono in rete e nel caso ad isola finiscono sulle batterie, giusto?
la soluzione è una batteria esausta a monte del grid-tie che assorbe eventuali carichi inversi.

Se invece ti riferisci alla potenza nominale effettiva in uscita del grid-connected,
tieni conto che la potenza prodotta dal grid-connected che non viene consumata, NON finisce nell'inverter off-grid,
ma sulle batterie, per opera del regolatore come sopra descritto.

 

Luca450Mhz

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Inviato il: 29/8/2012,11:51

Stavo anche per preparare una nuova immagine... ti quoto la mia frase fraintesa:

CITAZIONE
con questo sistema durante il giorno la produzione del grid-connected non sarà soggetta a questa perdita, in quanto l'ingresso CC viene immediatamente trasformato in AC senza passare in regolatori, batterie ecc.

Parlavo del grid-connected, e non dell'off-grid, come affermato da nella correzione dell'ultimo post.

Cmq pensa questo: un inverter grid-connected (connesso in rete, no regolatore) prende tutta l'energia in ingresso e la trasforma tutta in corrente alternata da riversare sulla rete. Immaginiamo un inverter da 300W, che, sole permettendo, immette sempre 300W in rete.
Supponiamo che abbiamo un utilizzo in quel momento di 600W. I 300W sono fissi da parte del grid, quindi l'inverter off-grid riceverà "una richiesta" da parte degli utilizzatori di 300W. Dalla batterie preleverà solamente la corrente necessaria per produrre 300W. Meno stressato l'impianto off-grid, questo intendo. Più ottimizzato: la produzione del GRID-CONNECTED non è soggetta a perdite (regolatori e batterie).
Questa è la mia visione di questo "concept".
Come ti sembra il ragionamento messo in questo modo?

P.S.
Per la tua ultimissima correzione:si mi riferisco alle correnti "in più", prodotte dall grid, che se entrano nell'off-grid si fermano lì, non vanno da nessuna parte, e potrebbero bruciarlo.



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Luca450Mhz

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Inviato il: 29/8/2012,12:00

Forse questo aiuta

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/7/6/4/7/4/4/1/t/1346237992.png

Immagine Allegata: Impianto-ibrido2

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/7/6/4/7/4/4/1/1346238010.png




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SuperMatrix
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Inviato il: 29/8/2012,12:11

Vorrei aggiungere una domanda (o curiosità); se l'inverter grid-tie è a onda quadra... cosa succede ???

 

cristiano2B
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Inviato il: 29/8/2012,12:28

caro luca, a me sembra evidente che nel tuo ragionamento ci sia un errore di base
e cioè che l'energia prodotta debba andare da qualche parte sempre e comunque,
ma non è così.
io sono un perito elettronico (molto scadente) e per me il circuito è molto semplice
e posso capire che non lo sia per tutti.

devi sempre considerare che le potenze del sistema (prodotto V x I) sono determinate SEMPRE dal carico (in questo caso le utenze 220V)
se tu hai carico uguale a zero, l'energia prodotta dal grid-connected non va proprio da nessuna parte, rimane sui pannelli sottoforma di calore.
nello specifico siccome i pannelli hanno resa del 15% circa, significa che i pannelli invece di essere a 60°, saranno a 69C°.
nella parte off-grid, siccome l'inverter è a vuoto (non ha nessuna richiesta di carico) tutta l'energia prodotta dai pannelli sarà destinata alle batterie.
come?
uso termini terra-terra: il regolatore ha in ingresso dell'energia che deve regolare appunto in uscita, siccome l'inverter non gliela chiede
(perchè abbiamo supposto il carico a zero) riverserà tutta l'energia in arrivo dai pannelli, sulle batterie.

il tuo discorso riguardo al fatto di eliminare parte delle perdite dovute a batterie e regolatore, è interessante ma così non funziona
o perlomeno è poco efficiente, per i motivi che ho scritto in post precedenti.

ora ci ragiono su...

P.S.
sempre in relazione al discorso della potenza determinata dal carico e non dai generatori (batterie, pannelli, caricabatteri, etc.),
nel caso che separassimo i due circuiti e avessimo un carico di 1000w sull'inverter grid-connected da 300w e pannelli da 1000wp
l'inverter non è che arrivato a 300w si ferma (supponendo la mancanza di protezioni da sovraccarico),
lui hai in ingresso i 1000w dei pannelli e con la richiesta di 1000w di carico, lui fornisce in uscita i 1000w al carico.
Certo solo per pochi secondi, perchè poi si fonde e va tutto arrosto.

CITAZIONE (SuperMatrix @ 29/8/2012, 13:11)
Vorrei aggiungere una domanda (o curiosità); se l'inverter grid-tie è a onda quadra... cosa succede ???

assolutamente nulla.
i carichi pesanti tipo forno elettrico, lampade, etc. non subiranno nessuna variazione,
potrebbero esserci problemi su apparecchiature elettroniche, ma nei prodotti recenti (non di scarso livello, tipo made in china)
le dimensioni dei condensatori del sistema di raddrizzamento, sono cosi sovradimensionati
che non dovrebbero esserci problemi di forma della CA.
forse ci potrebbero essere problemi nei vecchi TV a tubo catodico dove le tensioni sono molto più alte (superiori a 1000V).

 
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