Impianto FV stand alone

[gjkfriend]

Buonasera, sto progettando un impianto fotovoltaico stand alone con quattro pannelli fotovoltaici, regolatore di carica, batterie ed inverter.

Vorrei sapere se lo schema elettrico allegato può andare.

In particolare vorrei sapere quali dei fusibili F1 F2 e F3 dovrei mantenere o togliere....

Grazie

[Danielex]

F1 è ridondato, direi inutile.

Però vedo che hai scelto pannelli con tensione di circa 34 V.
Poi ne hai messi due in serie, quindi 68 V.

Li hai poi parallelati quindi V= 68 V I= 20 A.

Come gestirà la tensione il regolatore di carica?
Curiosità

[stefanopc]

Lo schema lo farei diverso.
Due soli fusibili che partono dalla batteria.
Il primo verso ingresso inverter.
Il secondo verso il carica batterie MPPT.
Hai pensato a fare tutto a 48v invece che a 24 V?
Cerca di usare accumulatori con piastra tubolare a elettrolita libero.
Le altre tipologie di accumulatori non sono convenienti per questo scopo.
Ciao

[gjkfriend]

Per Danielex :
Il regolatore è con MPPT quindi gestirà la tensione dei moduli in modo da avere 24 volt in uscita per le batterie, è un regolatore 100\50, cioè 100V 50A.

Per stefanopc:
Le batterie sono le Fiamm 12SMG130.

Per il 48V ci avevo pensato, ma il cliente già si era acquistato questi materiali.

Quindi il fusibile che va al regolatore lo calcolo in base alla corrente nominale del regolatore di carica da 50A (Va quindi messo da 50A o poco più alto?)

Il fusibile che va all'inverter lo calcolo sulla potenza da 1000W dell'inverter? Cioè 1000/24= 42A (Va quindi messo da 40A o poco più alto?)

Gli Ampere che passano nel cavo della batteria sono imposti dal regolatore di carica giusto?

Grazie

[stefanopc]

Sempre in teoria il fusibile che deve stare il più vicino possibile alla batteria e protegge dai cortocircuiti la linea che va ai due dispositivi ( inverter e regolatore MPPT ).
Le protezioni di funzionamento dovrebbero essere già contenute nei due dispositivi. (salvo prescrizioni diverse ).
Non è previsto nulla che integri il funzionamento dell'inverter con la capacità caricata/scaricata in batteria per controllare il DOD e allungare la vita degli accumulatori visto il loro valore di mercato?
Per quel tipo di accumulatori non conviene oltrepassare il 40% di DOD.
Se male utilizzati dopo sei mesi si rischia di buttarli.
La capacità immagazzinata realmente sfruttabile è tra l'altro è piuttosto ridotta.
65Ah x 24 V = 1650 Wh
Va tolto il rendimento dell'inverter.
Ci vorrebbero delle batterie da muletto con cui raggiungere almeno 10 / 15 kWh di accumulo.
C'è il rischio non troppo improbabile di aver fatto un grosso investimento ma non avere un servizio proporzionale alla spesa.
Ultima domanda i pannelli come sono orientati?
Hanno inseguitore o si possono almeno inclinare a piacimento (estate inverno ).
Non vado oltre per non passare da guastafeste.
Anche io ho un piccolo a isola in bassa tensione in casa e conosco discretamente il problema.
Ciao

[Danielex]

Il regolatore MPPT possiede un buon BMS a bordo per il controllo della carica?
Hai verificato il DOD e la corrente di carica a cui lavora il regolatore?

Concordo inoltre a proposito della capacità della batteria.
Notizie a proposito del carico?
Necessità di funzionamento in determinati periodi dell'anno?

[gjkfriend]

per stefanopc:

il regolatore di carica e l'inverter hanno una serie di regolazioni che dovrebbero garantire che le batterie non si scarichino oltre un certo limite.

I pannelli li oriento come voglio, quindi li installerò verso sud e con angolo di tilt 30° circa.

Per quanto riguarda i carichi da alimentare a 230V si parla di un piccolo frigo e di qualche lampadina a Led del rifugio. Non penso che serva fino a 15 kWh.

Queste batterie sono già a piastre tubolari, ma hanno elettrolita immobile nel gel....che differenze ci possono essere con elettrolita libero ?

Per le taglie dei fusibili che ne pensi di 50A sul regolatore e 40A sull'inverter?

Per Danielex:

il regolatore di carica e l'inverter hanno una serie di regolazioni che dovrebbero garantire che le batterie non si scarichino oltre un certo limite. Devo studiarmi per bene come farlo. Nel manuale non si parla di BMS.
Ti allego la scheda tecnica della Fiamm, dove ci sono le curve di carica e di scarica...
Per il carico a 230V si parla di un piccolo frigo e di qualche lampadina a Led del rifugio, in teoria solo d'estate. Penso che per l'inverno sarà un problema anche per le basse temperature...
Per le taglie dei fusibili che ne pensi di 50A sul regolatore e 40A sull'inverter?

Ho aggiornato lo schema elettrico secondo quanto detto da stefanopc..

Grazie

[Danielex]

Considera che hai una capacità di accumulo pari a 1,56 kWh.
Diciamo 150 W per 10 ore di funzionamento.

Anche se hai soltanto un frigorifero e lampade LED mi sembra veramente poco.

Se si tratta di un rifugio, per piccolo che sia dovresti prevedere qualche utenza in più (dispositivi radio per soccorso, ecc.).

Tutto questo considerando sempre DOD pari a 50% (sotto evita di scendere altrimenti come giustamente detto da stefanopc fai un estate poi butti le batterie).

Fusibili:
- sulla linea "carica" batterie potresti considerare 1400/24= 58 A - Fusibile gG 60 A
- sulla linea "scarica" batterie potresti considerare 1000/24= 42 A - Fusibile gG 50 A

Chiediamo conferma a stefanopc

[Oasis91]

Per quanto riguarda le batterie esistono accumulatori molto più performanti delle classiche Pb-Gel, dovessi scegliere,io propenderei per gli accumulatori Litio-Ferro-Fosfato (LiFePo4).
Le batterie al litio hanno diversi vantaggi, ad esempio: una densità energetica maggiore quindi peso ridotto (fino a 3 volte inferiore rispetto a una Pb-gel),hanno un ciclo vita molto più lungo(parliamo di migliaia di cicli carica-scarica), resistono meglio alle basse e alle alte temperature (tipicamente hanno range operativi che vanno da -20 a +60 gradi, per funzionamento continuativo ) , non hanno problemi con le scariche profonde e quindi puoi ottenere più energia nominale rispetto al piombo-gel (a parità di Ah). Non da ultimo, sono più sicure dal punto di vista dell' incendio. Il punto dolente potrebbe essere il costo ma se consideri la capacità UTILE della batteria sono forse anche più convenienti delle Piombo-Gel in termini di prezzo.

[stefanopc]

Come appassionato e non solo di questo settore vedo come maggior problema la capacità degli accumulatori e la loro tipologia.
La energia accumulata è poca.
Prova a vedere per quanti giorni senza sole devi garantire il consumo giornaliero di WattOra.
Per esempio 400Wh per 10 giorni sono 4000 Wh.
Tenendo conto che gli accumulatori vanno scaricati al 50% ti servono almeno 8000 Wh.
Per questa tipologia di accumumulo stazionario si può optare o per batterie come quelle dei muletti in tecnologia piombo con elettrolita libero e piastre positiva tubolare.
Quelle a elettrolita libero garantiscono una durata ai cicli doppia rispetto a quelle a gel ad un costo inferiore.
Quelli al litio sono performanti ma hanno diversi problemi a loro sfavore.
-non possono essere utilizzati senza un sistema di gestione che se ben fatto costa diverse attorno al migliaio di euro per una taglia simile.
-sotto i 0 gradi non possono essere ricaricati.
Il prezzo è circa il doppio del piombo.
Si comincia però a reperire qualche pacco batterie proveniente dai veicoli elettrici che ben si adatta per questo utilizzo come secondo impiego (vedi power wall di tesla ) date le correnti di utilizzo più basse sia in carica che in scarica.
Un'altra via percorribile è quella di integrare la carica con altre sorgenti come vento o mini idroelettrico.
Oppure ridurre i consumi per esempio risparmiando sulla conversione e distribuendo la 24Vcc (meglio 48v) direttamente alle utenze e investire il risparmio ad esempio in una pala eolica come quelle dei diportisti.
Il problema non è affatto semplice bisogna conciliare molti aspetti non trascurabili e soprattutto difendere il grosso investimento da un deperimento precoce in caso di errata progettazione o utilizzo improprio dei componenti.
Riguardo i fusibili in linea di massima vanno bene.
Ricorda che devono esse messi il più vicino possibile al collettore delle batterie per proteggere il cavo dai cc accidentali.
Ciao