| Appunti sul fotovoltaico | Edit 10-07-2013 |
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| Dicembre 2012, acquistati. Pannelli
fotovoltaici. Regolatori di carica. Inverter (UPS - onda pura)
ingresso 24 v
cc, potenza 2000W. |
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| Obiettivo: Creare
delle isole controllate dal gruppo di
continuità (inverter) che garantisce l'alimentazione in caso di
backout. Nel
periodo invernale con poche ore di luce e cielo mediamente nuvoloso,
i pannelli manterranno cariche le batterie per trovarle pronte
in caso di
blackout (per la zona caldaia, riscaldamento, pannelli solare
termico, computer, TV). Nelle giornate di sole verranno
alimentate con il fotovoltaico per alcune ore. Superato il periodo invernale prevedo di produrre 1,2 Kwh, saranno consumati in prevalenza da un frigorifero, un congelatore, un climatizzatore, e le zone del periodo invernale. |
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| Promemoria: Le celle
fotovoltaiche sono principalmente di due tipi.
Manocristallino. Policristallino. La cella fotovoltaico è sostanzialmente formata dal silicio che si presenta di colore nero o blu a secondo della loro formazione policristallino o monocristallino, di dimensioni variabili dai 10 ai 12 cm. Silicio Monocristallino: la cella formata dal silicio monocristallino, è realizzata da un wafer la cui struttura è omogenea(monocristallino), costituita da un singolo cristallo di silicio, il che garantisce una massima conducibilità dovuta al perfetto allineamento degli atomi di silicio allo stato puro. Il rendimento dei moduli al silicio monocristallino si aggira attorno al 14% – 16% e le celle fotovoltaiche sono di colore nero, ma anche blu scuro, a forma ottagonale, Silicio Policristallino: in cui il wafer non è strutturalmente omogeneo ma organizzato in grani localmente ordinati; si ottiene riciclando componenti elettronici scartati, il quale viene rifuso per ottenere una composizione cristallina compatta: le celle di un modulo policristallino o multi cristallino sono costituite da un insieme di più cristalli di silicio; il rendimento di un modulo policristallino si aggira intorno al 12% - 14% e le celle sono di colore blu intenso di forma quadrata. Con le attuali celle, il fotovoltaico trasforma circa il 15% dei 1000 watt metro quadro che il sole offre, nelle migliori condizioni. La produzione media, di picco, del fotovoltaico è di circa 140 watt metro quadro. Con 5 metri quadri, con cielo senza nuvole, e con un posizionamento buono dei pannelli si dovrebbero produrre almeno 120 watt metro quadro, per 5 ore producono 125 Ampere che in parte verranno accumulati su 2 (o 4) batterie in serie (24 V). Con 125 Ampere l'inverter può produrre 3000 watt. Un elettrodomestico che consuma 300 w può funzionare per 10 ore. Anche nel fotovoltaico è importante il dimensionamento dei componenti, sopratutto la superficie dei pannelli, che non sia troppo grande o troppo piccola rispetto agli accumulatori che si ha intenzione di utilizzare. Utilizzando comuni batterie per auto, gli esperti consigliano di non prelevare e ricaricarle oltre 1/10 (C/10.. totale Ah diviso in 10 ore) della capacità totale, ovvero da una batteria di 100 Ah si dovrebbe prelevare e ricaricare a 10 A per essere sicuri che non riceva stress particolari, consigliano anche di evitare di scendere sotto il 50% della capacità totale. Per il dimensionamento conviene iniziare dalla produzione media giornaliera richiesta, successivamente si può calcolare la superficie in metri quadri,. Bisogna scegliere a quale tensione deve funzionare l'impianto e di conseguenza scegliere i pannelli adatti che producono la tensione scelta, se un solo pannello non raggiunge la tensione si fa il collegamento in serie sommando le tensioni. Le tensioni utilizzate sono, 12, 24, 48V. Per impianti sotto 2 Kw dovrebbe andare bene 12V. Tra i 2 e 3 Kw 24V. Otre i 3 Kw 48V. A volte se la distanza tra i pannelli e le batterie è molta, alcuni scelgono una tensione più alta per usare cavi di diametro minore. Scelta del regolatore necessario, se la tensione dei pannelli si discosta molto da quella delle batterie si usano regolatori MPPT, se, di qualità sono in grado di trasformare l'eccesso di tensione in amperaggio. Mentre i regolatori PWM si limitano a modulare o interrompere il fine carica alla tensione massima programmata. Le batterie, prendere come riferimento gli ampere scaricabili in 10 ore (C/10), e raddoppiare la capacità totale (per non scaricarle oltre il 50%). Appunti sul dimensionamento: Foglio di calcolo Problemi batterie (fonte): Il corto circuito che si manifesta attraverso il contatto diretto di due piastre di segno opposto, può essere latente o netto. Nel primo caso appare dopo un certo periodo di tempo di funzionamento della batteria che può essere più o meno breve a seconda della sua entità. Il corto circuito si individua misurando la tensione della batteria che risulta essere inferiore di 2 Volt rispetto al valore normale. Mettendo la batteria sotto carica si individua con esattezza qual'è l'elemento difettoso poiché questo non " bolle". La solfatazione deriva da lunga inattività della batteria carica o da inattività della batteria dopo aver subito una scarica. Il fenomeno provoca l'indurimento delle piastre positive sulle quali si forma una patina isolante di solfato che impedisce lo scambio ionico fra le piastre. L'inconveniente si può rilevare misurando la tensione della batteria che avrà valori normali, spesso anche superiori, mentre la densità rimane a valori molto bassi ed allo stesso valore per tutti gli elementi. Se il fenomeno non ha inciso molto in profondità la batteria può essere recuperata mediante un adeguato trattamento elettrico. |
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| Cronologia. 15 dic. 2012: Iniziata la sperimentazione con 3 metri quadri di pannelli fotovoltaici. Dati verificati ad inizio gennaio 2013: La produzione per metro quadro a gennaio è minore di quella dichiarata, ovvero, la media prodotta nelle giornate senza nuvole è di circa 120 W metro quadro (140 W quella dichiarata). 22 gen. 2013: Aggiunti 4 pannelli Mage Solar. Superficie mq 5 + 3,2 precedenti. Totale mq 8,27. Wp dichiarati 1200, Ah 50 Nel periodo invernale prevedo una produzione di almeno 1000 Wp (con cielo limpido). 7 mar. 2013: Installato regolatore MPPT SolarMate 40 A (Cina). Controllerà i 4 pannelli monocristallino 72 celle. Dall'esperienza fatta. Con pannelli a 72 celle, che senza carico hanno una tensione di 45V, e batterie da 24V, un regolatore MPPT da risultati superiori, sopratutto quando le batterie si avvicinano all 80% di carica. Quello che succede nella batteria quando è a circa l'80% di carica io lo paragono a quello che succede ad una bottiglia che si immette acqua ad alta pressione, ovvero, a 3/4 inizia ad uscire acqua sotto forma di schiuma. Ritornando al regolatore di carica, questo effetto "schiuma" gli fa credere che la batteria è carica e il regolatore riduce o disattiva (per i regolatori di bassa qualità) il flusso di corrente verso la batteria. La tecnologia MPPT calcola continuamente qual'è l'impostazione migliore per caricare la batteria, ovvero poco più di un volt in più della tensione reale della batteria, la tensione in eccesso sarà convertita per produrre di più. Prima di installare il regolatore MPPT (sui 4 monocristallino), i due pannelli a 60 celle (37V senza carico), venivano esclusi dal regolatore PWM di bassa qualità che li controllava, quando le batterie erano a vicine all 80% di carica , perchè il regolatore veniva ingannato dalla tensione superflua. Il regolatore PWM da 30A con LCD (Cina), passa nei due pannelli policristallino. Questo regolatore a fine carica incomincia a ridurre gradualmente la corrente verso le batterie. Mentre quelli a basso costo non modulano ma chiudono la corrente. 18 mar. 2013: Installato un watt meter, consentirà di visualizzare la produzione istantanea e il totale. Nell'immagine del watt meter si vede il guadagno in ampere all'uscita del regolatore MPPT, dai pannelli scendono 11,8A a 37V, dal regolatore escono 14,4A a 28,7V che è la tensione delle batterie, dunque batterie cariche, e minore richiesta di energia. La mattina con batterie a 26V, e inverter che produce da fotovoltaico, il guadagno è di un terzo, se i pannelli producono 8A a 34V, dal MPPT escono 12A. 
09 apr. 2013: La composizione dell'impianto si è stabilizzata. Ultima aggiunta un secondo watt meter che controlla la richiesta di energia dell'inverter.  All'inizio
del video inquadrato il regolatore PWM che controlla 2 pannelli
policristallino (235 Wp x 2), che da 8 A scende a 0, perchè ho
impostato una tensione di stacco (fine carica) leggermente più bassa
del regolatore MPPT (SolarMate).L'obiettivo si sposta sulla zona che controlla i 4 pannelli moncristallino (185 Wp x 4), e inquadra il voltometro a lancetta, che segna 34V e l'amperometro che segna 8A circa, entrambe le misurazioni sono di due pannelli prima del regolatore MPPT. L'obiettivo si sposta sul primo watt meter digitale che riceve l'uscita del regolatore MPPT, segna circa 19A. Sotto, il watt meter che alimenta l'inverter, che preleva circa 16A, di cui circa 60W sono di auto consumo, e dunque produce sui 400W, in quel momento alimentava un deumidificatore, un computer, e forse un frigorifero, perchè c'è anche un congelatore, se erano entrambi accesi sarebbero stati circa 800W. Come si vede la tensione è 28,5V, dunque batterie cariche che comunque assorbono circa W543 (MPPT) - W466 (inverter) = W77. Da ricordare che il regolatore PWM era andato in pausa. Altra cosa da notare che da 2 pannelli scendono 8A, da tutti e 4 sono 16A, il watt meter misura 19A, in questo momento la tensione in più trasformata produce 3A. Ma nel momento più favorevole con massima richiesta di energia il regolatore da un guadago di cira 30% di amperaggio in più. 10 luglio 2013: L'estate 2013 non è calda come l'anno precedente e dunque climatizzatore e frigoriferi lavorano meno. Nei pochi giorni caldi, il picco è stato il 22 giugno con 8,8 Kw che l'nverter ha prelevato dai 24 volts (batterie - pannelli). La media giornaliera di maggio è 5 Kw. Giugno 6,6 Kw. - Aggiunti un pannello monocristallino e uno policristallino. Totale metri quadri 11, produzione di picco 1337 Wp (a 120 Wp metro quadro). - Picco di assorbimento raggiunto dall'inverter 1200 W, da 5 a 10 minuti. - Consigliabile una coppia di batterie ogni 400 W, nel mio caso dovrei aggiungere una terza coppia, al momento ho una terza coppia con batterie per avviamento auto. Tre coppie affronterebbero meglio il calo di tensione causato dal passaggio delle nuvole. 25 luglio 2013: Sostituito il regolatore PWM con LCD, perchè non legge più le tensioni reali, ma circa 6 volt in più. Lo utilizzo solo per gestire il passaggio enel/batterie Sostituito con un Helios-Genius 30A, d'occasione.  31 agosto 2013: Licenziato definitivamente il PWM lcd. La funzione di controllo tensione batterie per il passaggio enel/batterie è ora gestita da Arduino. Schemi e descrizione in questa pagina (link alla pagina). |
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| Questo video visualizza il balletto degli
ampere
prodotti da un pannello solare fotovoltaico policristallino da 235W CANADIAN SOLAR di 1,5 metri quadri, (i pannelli sono due), mentre le nuvole facevano il balletto, l'inverter produceva una media di 180W prelevando da due batterie da quasi 100 Ah. L'amperometro ha oscillazioni che vanno da quasi 8 A a meno di 1 A  |
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 Inverter
UPS Power Star W7 (onda pura) ingresso 24 v cc, uscita alternata 2 Kw con spunto da 6 Kw. Caratteristiche principali dell'inverter. Gli inverter ad onda pura producono una corrente simile a quella della rete enel. Esistono inverter ad onda sinusoidale modificata che costano meno della metà, ma alcuni elettrodomestici potrebbero funzionare male o addirittura nel caso di alcuni motori potrebbero non avviarsi. Questo inverter può funzionare come semplice gruppo di continuità che interviene quando manca l'energia fornita dall'enel, con questa funzione si può scegliere se deve essere l'inverter a ricaricare le batterie, oppure il fotovoltaico. La seconda funzione è di dare la priorità alle batterie, e prima che si scarichino, passare alla rete enel, in questo modo si sfrutta in pieno il fotovoltaico, ma in caso di blackout le batterie non possono garantire molto.       Descrizione sul negozio Ebay.. INVERTER-UPS AD ONDA SINUSOIDALE PURA PER IMPIANTO FOTOVOTAICO AD ISOLA & IBRIDO (GESTIONE DELLA PRIORITA' DELLA BATTERIA O RETE LUCE) DESCRIZIONE INVERTER-UPS INNOVATIVO: risparmio del consumo della corrente elettrica IMMEDIATO! Infatti, con un sistema di pannelli solari e batterie, il software di gestione consuma prima l'ENERGIA GENERATA DAI PANNELLI SOLARI e, solo DOPO il consumo di questa energia gratuita, COMMUTA SULLA RETE LUCE. NON SI AVRA' NESSUN PRELIEVO DALLA RETE LUCE: se il consumo richiesto è inferiore a quello generato dai pannelli e immagazzinato nelle batterie. Inoltre, se manca la corrente, non si avrà black-out perchè, come un normale gruppo di continuità, si connetterà AUTOMATICAMENTE sulle batterie. - NESSUNA PRATICA BUROCRATICA - NESSUNA COSTOSA PROGETTAZIONE - POTETE INSTALLARLO VOI STESSI - RISPARMIO IMMEDIATO - COSTO MINORE DEI CLASSICI ATTUALI - MENO PANNELLI SOLARI UTILIZZATI - GARANZIA ITALIANA - FORNIAMO SERVIZIO ASSISTENZA CON SOSTITUZIONE COMPLETA DEGLI ELEMENTI INTERNI (VEDI ULTIME 2 FOTO) SCHEDA TECNICA POTENZA DI USCITA: 2000 WATT CONTINUI E 6000 WATT DI PICCO TENSIONE DI INGRESSO: 24 VOLT ( PSW7 2000/24) FORMA D'ONDA SINUSOIDALE PURA: PUO' ALIMENTARE APPARATI SOFISTICATI IN QUANTO E' PERFETTAMENTE UGUALE A QUELLA FORNITA DALLA RETE LUCE PUBBLICA IL DISPLAY A LED MOSTRA LE FUNZIONI E LE POSSIBILITA' DI SCELTA OPERATIVA.
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 REGOLATORE DI CARICA BATTERIE PWM 20A
(22 gen. non utilizzato)DESCRIZIONE Regolatore di carica automatico per impianti fotovoltaici (auto, camper, barche e abitazioni) Utilizza la tecnologia PWM che permette alti rendimenti anche con poca insolazione. Lavora a 12Vcc o 24Vcc in automatico e con una corrente massima di 20 Ampere MODALITA' DI UTILIZZO - Se avete un inverter è da collegare direttamente alla batteria - Se utilizzate solo lampadine LED, o apparati a 12VCC, è sufficiente collegare l'uscita alle lampadine QUALITA' CERTIFICATA CE Rohs FC ISO9001 negozio |
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 n°2..PANNELLO SOLARE CANADIAN SOLAR FOTOVOLTAICO POLICRISTALLINO DA 235 WATT PER USI GENERALI QUALI: CASE, BAITE , BARCHE, CAMPER,AMBULANZE,EMERGENZA    LA CANADIAN SOLAR E' UNA DELLE AZIENDE LEADER A LIVELLO MONDIALE NEL SETTORE FOTOVOLTAICO CERTIFICATA ISO9001 ED ISO14001 I PRODOTTI CANADIAN SOLAR SONO UNA GARANZIA DI QUALITA', AFFIABILITA' ED EFFICIENZA
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Installato il 22 gennaio 2013
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22 luglio
2013. Il regolatore va in anomalia. Dopo una risistemazione dei
collegamenti segna 4V in più. Riportato alla tensione delle batterie
con 4 diodi in serie, ma utilizzato solo per azionare il relè che
commuta fotovoltaico/enel.
Regolatore di carica con crepuscolare x Pannello fotovoltaico 12/24V 30A  Dati tecnici:- Tensione del sistema : 12V / 24V (Auto) - Corrente max ingresso : 30A - Solar Panel ( W ) : 800W / 24V Batteria ( 12V / 400W ) Batteria - Modalità di ricarica : PWM mode  Visualizza,
ampere istantanei, Ah, possibilità di abbassare la tensione di fine
carica, e altre info.
Impostando 24 ore di accensione (sempre acceso) e regolando opportunamente i margini ON OFF si può azionare un relè 24V che interrompe l'alimentazione (220V) all'inverter, che automaticamente attiverà la funzione UPS e preleverà corrente dalle batterie e fotovoltaico.  negozio |
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 n° 4 Pannelli fotovoltaici
monocristallino della Mage Solar, Powertech plus. 185 Wp
x 4
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 n° 4 Batterie SMA serie COMPACT A SPECIAL DXTensione 12 Volt Capacità 150Ah/C20 120AH/C10 Sito, negozio    |
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  Regolatore
di carica MPPT SolarMate
40 ATest
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Siti utili
http://www.energialternativa.org/// Vademecum batterie - densimetro |
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