La mia MICRO ISOLA

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PierGSi
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La mia MICRO ISOLA

Messaggio da PierGSi » 16 lug 2018, 0:38

Finalmente, dopo mesi dall'iscrizione, apro un post ed inizio a descrivere il mio micro impianto fotovoltaico le cui caratteristiche iniziano pian piano a delinearsi :

il tutto è nato dal desiderio di veder funzionare in maniera il più possibile autonoma i "servizi di base" (router con connessione dati 3G, switch ethernet, mini pc windows che serve una rete simil domotica RS485 di mia ideazione, ecc) però, avendo in corso d'opera incrementato la potenza fotovoltaica installata rispetto all'idea iniziale, sto valutando altre possibilità di sfruttamento dell'energia prodotta.

Sul fronte pannelli abbiamo :

1 da 60 celle 225Wp
1 da 60 celle 190Wp*
1 da 36 celle 80 Wp*

*potenze stimate in quanto non nuovi

Accumulo :

2 batterie da 12V 155Ah a piastre piane cadauna ed in parallelo (avendo molti anni di servizio sulle spalle la capacità risulta essere una frazione della nominale, ma a a caval donato...).

Connessioni e gestione ricarica/energia :

tutto il sistema è di mia progettazione e completamente in fase di sviluppo pertanto, al momento, provo a fare una descrizione molto sommaria di quelle che sono le funzioni attualmente implementate per non scendere troppo sul tecnico (lo farei volentieri, ma non so se sia la sezione adatta per discutere di cosa faccia e quali strategie segua il convertitore/caricatore, che si basa su di un microcontrollore ATMEGA ad 8 bit).


il pannello a 36 celle risulta connesso direttamente alla batteria mediante diodo

I 60 celle sono in parallelo, con ciascuno il proprio diodo in serie, e fanno capo ad un convertitore buck con funzione MPPT

Esiste un alimentatore 230V tampone da 100W regolato a 12.4V che interviene nel caso in cui la tensione dovesse scendere al di sotto di 12V per 1h consecutivamente*, o 11.5V per 1/10 di secondo

*questo per evitare che forti assorbimenti transitori provochino interventi non voluti da parte dell'alimentatore tampone.

E' altresì presente un'uscita di potenza "diversion load" configurabile nella soglia realizzata mediante uscita PWM modulabile 0-100% a 750Hz che serve un N-MOS da 100A, attualmente non utilizzata in quanto non dispongo di alcun carico a bassa tensione su cui dissipare la potenza in eccesso.

Router, pc, qualche punto luce a LED, ... sono connessi in modo permanente alle batterie (esiste un relè di sicurezza che sgancia gli accumulatori nel caso la tensione dovesse scendere al di sotto di una soglia di sicurezza per mancanza tensione di rete).
Con dei relè, se la tensione batteria supera una soglia definita in 13V, connetto caricatore notebook (12 -> 19V) ed una serie di alimentatori 5V per ricaricare tablet, telefoni, power bank.
Un vecchio inverter ad onda modificata da 300W mi permette di far funzionare TV, saldatore, alimentatori ed altri strumenti del mio piccolo laboratorio.

Dal 6/3/18 ad oggi i pannelli 60 celle 225+190Wp (il 190 Wp dal 1 Luglio 2018) hanno prodotto 107 kWh, in questo periodo molta energia va sprecata in quanto le batterie già alle 13:00 passano in float

Dal 31/10/17 l'80 Wp ha prodotto 54 kWh

In considerazione del fatto che, negli ultimi 3 mesi con un consumo fisso di fondo pari a 0.8kWh/24h dovuto ai router, serverino, switch, programmatori irrigazione, che non include la ricarica di notebook/tablet, qlc ora la sera monitor-tv con inverter/luce scrivania/laboratorio, l'impianto è QUASI sempre rimasto in isola (10 kWh prelevati dalla rete circa, a fronte di almeno 100 consumati ), posso ritenermi soddisfatto. Anche perchè, l'investimento totale è inferiore a 200 euro (le innumerevoli ore di lavoro per progettare e costruire elettronica, contenitore, staffaggi e cablare ovviamente non le conteggiamo) !


Qualche foto :

contenitore definitivo dell'alimentatore MPPT in fase di costruzione (ora è un groviglio di cavi, mi astengo per decenza dal pubblicare foto) con fusibili di protezione, sensori HALL per le correnti, ecc ecc
Immagine

Board di potenza del convertitore buck a rettificazione sincrona, quindi abbiamo non 1 ma 2 mosfet N channel, con l'high side pilotato mediante driver bootstrap. Induttore da 220uH con 2 fili da 2mm (se la memoria non mi tradisce)
Hall sensor per corrente in ed out da 20A, l'out è stato in seguito rimpiazzato con uno da 50A :)

Immagine

pannelli, con l'ultimo arrivato appoggiato provvisoriamente a terra in attesa di staffaggio ( inseguitore azimutale :P ? )
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batterie

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powerbank, tablet, ecc in attesa di ricarica :B):
Immagine

screenshot della pagina web relativa all'alimentatore dell'impianto solare
Immagine
Ciao,
Pier.
www.piergm.com

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