Dimensionare impianto con accumulo

[carlo_g]

Come da titolo... ovviamente ho già letto un pò di discussioni del forum (partendo dalle 2 guide di maxlinux2000: ottime e ricche di spiegazioni)
Ovviamente (colpa anche della mia ignoranza) ho diversi dubbi ed aspetti non del tutto chiari.

Inizio da cosa vorrei fare:
impianto con accumulo per coprire una parte dei consumi, lasciando spazio per eventuali integrazioni future.
Premetto che abito da circa un anno in casa indipendente. Appena arrivato ho suddiviso le diverse utenze su più differenziali/interruttori (rispetto ai due iniziali su luci e prese); riesco quindi ad avere una certa elasticità sulle utenze da alimentare in un modo anzichè nell'altro.
Vorrei iniziare con:
8 luci esterne (12W /cad), collegate ad un crepuscolare. Quindi utilizzo notturno: max 12 ore in inverno -> 1200 Wh (notturni)
antifurto (dovrebbe attestarsi sui 100Wh sulle 24 ore... da verificare.. e da aggiungere eventuali assorbimenti per allarmi) -> 200 Wh (su 24 ore)
calderina (165 W in funzionamento... esagerando considero 6 ore a pieno regime) -> 990 Wh

Con queste utenze, approssimato per eccesso, 2500 Wh al giorno (in inverno... delle quali 1500 in fascia notturna)
Ipotizzando autonomia per 2 giorni (con accumulo in 24V), avrei bisogno di un accumulo di 200 Ah utili (500 Ah con batterie Pb?)

Come potrei alimentare il pacco batterie?
In realtà, per realizzare l'impianto in autonomia ed in sicurezza, per mettere i pannelli ho a disposizione una tettoia da 6,00 x 1,40 mq
Inclinata circa 30° con esposizione a pieno Ovest
Potrei sfruttare anche il parapetto di una scala (adiacente la tettoia) esposto a SudSud-Ovest (qundi leggermente più favorevole) ma i pannelli sarebbero da posizionare sub-verticali....
E qui i primi dubbi:
1) con esposizione ad Ovest vanno comunque bene i policristallino, o sono più indicati quelli amorfi (con quella superficie avrei però pochi Wp)?
2) pareri sui pannelli CIS (sempre a discapito dei Wp, anche se in minor misura)?
3) vale la pena prendere in considerazione una parziale installazione di pannelli (ben due pannelli!) quasi verticali, ma con migliore esposizione?
4) considerando solo la tettoia, con quelle dimensioni riuscirei a mettere max 4 pannelli da 250Wp, per un totale di 1Kwp: sono sufficienti per alimentare un accumulo come quello descritto prima?

Per ora mi fermo qui, perchè a seconda delle scelte (che farò grazie voi ! ) nasceranno i dubbi successivi
Grazie in anticipo, e buona serata !!

[maxlinux2000]

1) con esposizione ad Ovest vanno comunque bene i policristallino, o sono più indicati quelli amorfi (con quella superficie avrei però pochi Wp)?

ciao. vista la tua situazione, io metterei i pannelli policistallini dappertutto in tutte le esposizioni possibili. Tieni conto che SudSud-Ovest quasi in verticale è una ottima esposizione per l' inverno, momento in cui hai maggiore bisogno di corrente.

L'unica cosa è che dovrai mettere regolatori separati per ogni gruppo. Ma se prevedi usare batterie al silicio puoi usare dei comuni pwm, o gli mppt economici (quelli a bassa tensione... qualche percentuale in più danno)

2) pareri sui pannelli CIS (sempre a discapito dei Wp, anche se in minor misura)?

sono buoni, funzionano perfettamente, ma tu hai problemi di spazio... li scarterei

3) vale la pena prendere in considerazione una parziale installazione di pannelli (ben due pannelli!) quasi verticali, ma con migliore esposizione?

certamente!!

4) considerando solo la tettoia, con quelle dimensioni riuscirei a mettere max 4 pannelli da 250Wp, per un totale di 1Kwp: sono sufficienti per alimentare un accumulo come quello descritto prima?

in inverno no. considera al massimo 2kWh diari con 1000Wp di pannelli (in inverno ovviamente)

Quindi potresti fare un sistema a 24V usando un inverter ibrido mppsolar a cui collegi il primo gruppo di panneli da 1kWp.
Poi il secondo gruppo di pannelli lo colleghi direttamente alle batterie usando un regolatore separato.
con questo tui assicuri una ottima resa complessiva dell' impianto, anche perché allunghi la giornata "solare" con l'esposizione a sud e a ovest

Ma il tetto? non lo puoi usare?

[carlo_g]

Intanto grazie Max per la risposta ed i consigli !


Per il tetto (con falda esposta ad Ovest) ci sono diversi aspetti:
- avrei più spazio ma occorrono più soldi (vorrei restare sui 2500-3000 euro)
- mi riesce più difficile lavorarci: ho bisogno di fare un ponteggio piuttosto alto e sono da solo con la mia compagna..
- da sotto alla tettoia accedo direttamente all'intercapedine dove arriva la fornitura enel: impianto meno problematico e risparmio sui cavi...

Non lo escludo per il futuro, anche nell'ottica dell'ampliamento cui accennavo. Ad oggi sono più orientato su una soluzione che mi consenta di ridurre un pò i costi e soprattutto per farmi un'idea concreta di come realizzare questi impianti...

[maxlinux2000]

visto il budget, potresti farti un impianto cosí formato

4 batterie come queste:
http://www.rebacas.com/12v-6v-placa-tub ... acion.html

1 di questi mppsolar da 24V/2400watt regolatore pwm da 60A che possono equalizzare:
http://www.rebacas.com/24-voltios/498-i ... ronic.html

5 pannnelli poli da 72 celle (cosí puoi equalizzare) da 300Wp -24V
http://www.rebacas.com/home/115-panel-j ... lulas.html

con questo sei sui 2500€... aggiungi un po' di staffe, materiale elettrico e accessori e stai sotto le 3000€ iva compresa

Se metti ad ogni pannnello un diodo separatore (3-4€ cadauno) puoi fare a meno di un secondo regolatore, in quanto i pannelli che vanno in ombra, non vanno ad assorbile la corrente prodotta da quelli in ombra, e per te l' impianto diventa molto più semplice da gestire.

Considera che i pannelli lavorano a 24V, e quindi hanno bisogno di grossi cavi. Per calcolare la sezione ho bisogno di sapere quale sará la distanza massima tra l' ultimo pannello e le batterie.

ciao
MaX

[carlo_g]

grazie Max
contavo di evitare il secondo regolatore, più che altro perchè su 6 metri di lunghezza non sono certo ci possano stare 4 pannelli... quelli da 250W in genere sono oltre 1,60m ..
Quindi 3 sulla tettoia e 2 a parapetto scala...

comunque stasera vedo con calma le opzioni che mi hai suggerito e valuto anche con i prezzi che riesco a trovare in rete

[maxlinux2000]

se userai batterie ad acido libero e l' impianto a 24V, mi raccomando che i pannelli siano da 72 celle, altrimenti non raggiungono la tensione sufficiente e non riesci ad equalizzare.

[carlo_g]

se userai batterie ad acido libero e l' impianto a 24V, mi raccomando che i pannelli siano da 72 celle, altrimenti non raggiungono la tensione sufficiente e non riesci ad equalizzare.

per capire: le batterie che mi hai indicato prima sono ad acido libero e richiedono pannelli da 72 celle?
con quelle al silicio (es: http://www.rebacas.com/66-baterias-solares-silicio-she) vanno bene anche pannelli da 60 celle?

[carlo_g]

oltre alla domanda precedente (che deriva dal fatto che non sono ancora riuscito a comprendere il significato di "equalizzare" ... )
un'altra cosa che non mi è chiara è l'abbinamento num_celle con il regolatore di carica.

Da più parti leggo che con i pannelli a 60 celle occorre per forza un mppt
Poco sopra mi hai indicato di abbinare il 72 celle con l'impianto a 24 Vot

ma in altri siti leggo anche concetti che mi sembrano differenti (mi sembrano perchè probabilmente sono io che non capisco la differenza)
ad esempio in questa tabella:

pann-batt-reg.jpg (28.77 KiB) Visto 8833 volte

consiglia di utilizzare un mppt con il 72 celle e l'esatto contrario con il 60 (abbinando batterie da 24 volt)

Dov'è l'inghippo che non capisco ?

Cercando pannelli a 72 celle ho trovato questi:
http://www.v-energy.it/it/produzione/mo ... celle.html
cosa ne pensi?

[maxlinux2000]

devono avere confuso i termini.... è giusto il contrario
dimmi dove hai preso la tabella cosí segnamo una croce in terra ed evitiamo di andare in quel sito

CMQ se usi batterie al silicio ti basta un comune regolatore pwm perché non hanno bisgno di equalizzazione.

Equalizzazione:
Le batterie al piombo-acido si ricaricano a 2.4V per element.
una batteria da 12V ha 6 elementi, per cui: 2.4V * 6 = 14.4V.
Ma questa è una carica normale che non evita profonde solfatazioni * ne evita che alcuni elementi rimangano indietro, ovvero con tensioni più basse rispetto ai vicini.
Per evitarle le solfatazioni bisogna una volta al mese "equalizzare" ovvero si porta la tensione a 2.7V per elemento che equivale a 16.2V su una batteria da 12V per una ora o due.
Questo processo è automatico in quanto tutti i regolatori moderni hanno un "orologio" interno che fa tutto questo.

* Solfatazione: il processo di ricarica converte i gli ossidi di piombo attraverso l'interazione con l'acido solforico dell'elettrolita. Purtroppo peró l'acido solforico ha la tendenza a cristallizzarsi quando la batteria è parzialmente scarica... e i cristalli sono degli ottimi isolanti elettrici, e quindi la batteria non piò ricaricarsi..... insomma una volta iniziato il processo di solfatazione, o lo togli o in pochi mesi le piastre si gonfiano e rompono i collettori o vanno direttamente in corto.

[carlo_g]

ma grazie delle spiegazioni !

(la tabella l'ho presa qui: http://www.mpptsolar.com/it/regolatore- ... liere.html ... mi pareva un sito serio )

CMQ se usi batterie al silicio ti basta un comune regolatore pwm perché non hanno bisgno di equalizzazione.

significa che l'mppt non serve a niente oppure che il pwm è sufficiente per il funzionamento e con quello risparmio qualche cosa?

[maxlinux2000]

non è che un mppt soprattutto se di quelli veri non serva a nulla, è che le batterie al silicio hanno una resistenza tanto bassa, che assorbono tutta l'energia prodotta dai pannelli FV senza bisogno di altro.

Un Mppt invece è molto adatto per le batterie piombo-acido soprattutto quelle stazionarie verticali OPZS e con pannelli da 60 celle.

diciamo che hanno inventato gli mppt per correggere i difetti delle batterie al piombo-acido e poter usare gli conomici pannelli da 60 celle... che inizialmente si usavano solo per impianti connessi in rete (GSE) o parchi solari.
Avendo una diffusione maggiore, c' era una grande differenza dio costo tra un pannello da 72 celle e uno da 60... ergo... diventava conveniente colelgare 3 pannelli da 60 in serie, metterci un regolatore mppt computerizzato (outback) e batterie OPZS. Questio era considerato il top fino ad 3-4 anni fa.

Adesso con le nuove batterie, la discesa dei prezzi dei pannelli di tutti i tipi, e la maggiore esperienza degli utenti.... le cose stanno cambiando.

riguardo al sito... forse hanno sbagliato la tabella involontariamente...

[maxlinux2000]

.aaaahhh sono andato a vedere il link... in un certo senso hanno ragione, nel senso che gli mppt che intendono loro sono quelli economici (e finti).
Sono regolatori mppt a bassa tensione, nel senso che la tensione che arriva dai pannelli non puó essere molto differente da quella delle batterie.
Un leggero guadagno ce l'hanno rispetto a un pwm... ma è talmente poco che diventa utile solo se si hanno pannelli da 30 - 48 e 54 celle.... roba che ho visto solo in pannnelli vecchissimi.

Adesso fanno solo pannelli da 36celle, 60 e 72 celle.

...e per la cronaca i pannellid a 36celle sono nati apposta per ricaricare batterie da 12V, anche senza regolatore.
Ci metti un diodo per impedire che il pannello scarichi la batteria (piombo acido tipo troyan t105) durante la notte e hai la batteria sempre carica.

[carlo_g]

ok, penso di aver capito il concetto.

ah, dimenticavo:

Per calcolare la sezione ho bisogno di sapere quale sará la distanza massima tra l' ultimo pannello e le batterie.

nell'ordine dei 5 metri

[maxlinux2000]

ok... allora ti servono 2 cavi da 5mt da 25mm² di sezione bello grosso, ma sono solo 10 mt in totale, non vai in fallimento per questo.

edit: dal pannello al cavo usa pure i cavi che vengono in dotazione ai pannnelli.
Metti un paio di scatole di derivazione stagne, fai arrivare i cavi dei pannelli li, e poi dalle scatole riparti con i cavi grossi fino al regolatore.
Gli ultimi 30cm prima del regolatore, possono essere più sottili (10mm²) in modo da non fare casini con i morsetti dell' inverter.

[carlo_g]

tanto per farmi venire altri dubbi (dopo questa con oggi basta )
secondo te varrebbe la pena fare l'impianto a 48 v anzichè 24 ?

[maxlinux2000]

con 48V sfori il budget di parecchio.... cmq poi se in futuro vorrai fare una ampliazione nel tetto, puoi sempre fare un secondo impianto a 48V. Li tieni separati cosí in caso di guasti hai sempre una riserva e non rimani al buio.

ciao
MaX

[carlo_g]

in effetti anche nel tuo articolo sull'impianto ad isola con preventivo per 1800 kw, consideri i 24 volt..
la differenza di prezzo dovrebbero farla le batterie ed il regolatore...
ho visto che in rete 4 Trojan t1260 si riescono a trovare intorno ai 1200 (sarebbero già 400 euro in più di batterie)

notavo che nei vari kit che vendono belli e pronti (o quasi) prevedono le ultracell gel: anche con queste serve equalizzare?
Tra oggi e domani sono preso sul lavoro, intanto provo a riordinare le idee

[carlo_g]

Sfrutto la pausa pranzo ...

2) pareri sui pannelli CIS (sempre a discapito dei Wp, anche se in minor misura)?

sono buoni, funzionano perfettamente, ma tu hai problemi di spazio... li scarterei

cis 170 W dimensioni 1,257 x 0,977 -> ne riesco a mettere 6 sulla tettoia (1020 Wp)
http://www.solarenergypoint.it/shop/mod ... ier-sf170s per circa 1.100 euro
caratteristiche:
http://www.solar-frontier.eu/fileadmin/ ... ecnica.pdf

altri 2 potrei metterli sub-verticali a sud-suovest (quelli potrebbero essere in policristallino inserendo un regolatore di carica dedicato?)

in questo modo potrei superare i 1500 Wp con 2 esposizioni differenti... (sforando la spesa ipotizzata inizialmente, certo)
Che dici come soluzione?


.... poi devo sempre ragionare sul discorso 24 o 48 v...

[Ferrobattuto]

.... poi devo sempre ragionare sul discorso 24 o 48 v...

Dipende dai consumi, come ti dirà poi anche Max, sia quelli attuali che quelli che eventualmente prevedi di aggiungerci in futuro.
Se pensi di ampliare il sistema in un secondo momento per connetterci tutti (o almeno buona parte) gli utilizzatori di casa ti conviene partire a 48V, se invece pensi di usarlo solo per utilizzatori "marginali" (luci esterne, luce garage, luci emergenza, ecc) puoi rimanere anche a 24V.
Le dispersioni di potenza e lo stress nell'impianto e nei suoi componenti in CC aumenta col quadrato della corrente che circola.....

[carlo_g]

Nell'arco dell'anno ho consumato circa 2700 KWh (vado a memoria ma l'ordine di grandezza è quello)

ho provato adesso a fare una simulazione qui: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php
(considerando l'ultima idea che mi era venuta, sempre che tecnicamente sia possibile):
- 6 pannelli CIS 170 Wp esposti ad ovest su falda a 30°

simula_cis_90.png (89.83 KiB) Visto 8755 volte

- 2 pannelli 75 celle poly da 300Wp (quelli indicati da Max) montati praticamente verticali (10° inclinaz) esposti a sud-sudovest

simula_75cell_20.jpg (195.01 KiB) Visto 8755 volte

nell'anno avrei già una discreta copertura rispetto ai consumi
(sarebbe da verificare se come produzione vale la spesa mettere i cis invece di 3 pannelli da 300w poly.... appena ho un attimo provo a fare la simulazione)

L'idea, ovviamente, è di integrare in futuro. Magari con l'eolico (il vento non manca dalle mie parti. Devo procurarmi uno strumentino per fare un pò di misurazioni distribuite nel tempo)