Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

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c3n
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Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da c3n » 13 mag 2019, 13:00

Come premesso nella presentazione ho letto da tempo il forum in lungo e in largo e ora ho deciso di iscrivermi per avere il vostro aiuto / parere su un impianto che devo realizzare a breve.

Inizio a fare una premessa, l'impianto verrà piazzato in una cascina in montagna a circa 1200 metri, isolata raggiungibile solo a piedi in circa 2 ore o in elicottero. La cascina in questione è già dotata di un impianto che da oltre 15 anni svolge egregiamente il suo lavoro.

Ora volendo ridurre il consumo di bombole gas, vorrei installare un secondo impianto, con il solo scopo di far funzionare un piccolo frigo (LIEBHERR TP 1434) dotato di congelatore.

Nel titolo parlavo di approccio al contrario perché diversamente da quanto accade di solito posseggo gia le batterie opzs 12v 600 ah (per esigenze di spazio userò solo la metà delle celle presenti in foto).

Per esigenze "paesaggistiche" posso montare solo due pannelli da 100 w 36 celle l'uno sul colmo del tetto.

Secondo voi con quante ore di sole al giorno sarebbero necessarie per far "funzionare" il sistema?

Come controller pensavo di usare uno steca mppt e anche come inverter dedicato al frigo uno steca solarix pi500.

Grazie a tutti coloro che mi sapranno dare consigli opinioni.

Christian
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PierGSi
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da PierGSi » 13 mag 2019, 21:17

Il consumo dichiarato del frigo è abbastanza contenuto, poco più di 250Wh/24h in condizioni di prova che non conosco (suppongo con porta chiusa, nn so in che classe climatica).
Se l'orientamento dei pannelli fosse sud stimo molto approssimativamente 1 kWh al giorno nei mesi più caldi, quel che mi preoccupa è la stagione invernale unita a condizioni di maltempo che si protraggono. In tali condizioni, considerando le inevitabili perdite di conversione (inverter) e quelle inerenti la carica/scarica degli accumulatori che, per inciso, sono un attimino sovradimensionati, potrebbero esserci lunghi periodi in cui non riesci a fornire l'energia necessaria per caricare a fondo e far raggiungere all'elettrolita la densità di cui necessita per evitare fenomeni di solfatazione. Le batterie non lavorerebbero in condizioni ottimali, e ne risentirebbe la loro longevità. Ma anche in condizioni di pieno sole, considerando un surplus di mezzo kWh/24h di energia,
ti servirebbero 8gg per reintegrare le batterie da 50% a 100% senza contare le perdite. Un banco da 600Ah, specie dopo qualche anno di servizio, chiederà gran parte della corrente prodotta da 200W di pannelli solo a titolo di mantenimento in absorb per bilanciare / mantenere l'elettrolisi.
Mah.
Personalmente trovo come adeguata una condizione in cui il banco lavora tra 100% SOC e 80% SOC, quindi circa con 1.5 kWh di energia utile, ed interrompendo la scarica appunto all'80% di carica residua.
L'inverter dovrebbe rimanere in standby o spento quando non c'è richiesta, altrimenti anche solo 10W di idle ti farebbero consumare, nella giornata, quanto il frigorifero !
Da valutare infine se, i 500 VA di cui è capace il convertitore, riescono a far fronte allo spunto del compressore.

Spero di non esser stato eccessivamente prolisso
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da Ferrobattuto » 13 mag 2019, 22:32

Immagino che a 1200m di altitudine durante il periodo freddo, diciamo tra metà autunno e metà primavera, il frigorifero in baita seva a ben poco...... Per il rimanente periodo bisogna vedere quanto tempo effettivo debba rimanere acceso. Visto che ci si arriva solo a piedi o con l'elicottero (hai un elicottero c3n? :D ) presumo che ci si vada nei weekend o nelle ferie estive. A questo punto mi pare che il dato più importante da considerare è "quanto" e "quando" venga usato il frigorifero. Perché se lo usi solo nei fine settimana, poi nei restanti giorni i pannelli hanno tutti il tempo di ricaricare le batterie. 12V con 600Ah fanno 7,2KWh (Kilowattora) di accumulo, che per un frigo che consuma 260Wh in 24 ore significa parecchi giorni di autonomia, anche consumando la metà della capacità accumulata.
Hai parlato di "cascina" a 1200m, perciò ipotizzo nord Toscana o Liguria.
In questo sito qui:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/ ... map=europe
Si può calcolare la resa di un insieme di pannelli secondo la latitudine e la stagione. Inserendo 0,2KW per la zona che ho detto, ho ottenuto questo risultato:
PVdata442350N_101459E_0kW_25deg_0deg_14.pdf
(23.2 KiB) Scaricato 10 volte
Questo per pannelli con 25 gradi di inclinazione e orientati perfettamente a sud.
Li dice che dovresti andarci quasi tutto l'anno, meno che nei mesi peggiori, ossia novembre dicembre e gennaio. Poi ovviamente la cosa va controllata sul campo......
Se il frigo è di quelli col compressore, come dice anche PierGSi, serve un inverter capace di reggere lo spunto iniziale, che può essere molto forte, anche 10 volte la potenza continua.
Stranamente specifichi che "per esigenze di spazio" userai solo sei elementi invece che dodici. Ma ne hai proprio così poco di spazio? Non è possibile fare uno scaffale, o ricavare un angolo qualsiasi, e metterli tutti? Perché lavorando a 24V invece che a 12 avresti meno perdite e il doppio della potenza accumulata. Ti basterebbe mettere i pannelli in serie e accessori a 24V.
Comunque vedi anche cosa consigliano gli altri.
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da PierGSi » 13 mag 2019, 23:56

Immagine.png
Immagine.png (28.17 KiB) Visto 1701 volte
Alla luce di questi dati, per avere continuità di servizio nella stagione invernale e tenere gli accumulatori in forma, direi che bisogna portare almeno a 500W la potenza installata

:blink:
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da c3n » 14 mag 2019, 1:26

Cerco di integrare con qualche informazione.

Il frigorifero dovrebbe funzionare ininterrottamente da marzo/aprile a ottobre.

La cascina si trova in Svizzera , ticino.
La cascina viene occupata prevalentemente nei weekend.

Raggiungo la cascina in elicottero la metà delle volte e il resto a piedi a dipendenza della voglia.
Una volta si potevano portare le bombole di gas in cabina anche insieme a eventuali passeggeri, ora per cambiamenti legislativi non è più possibile e questo mi aumenta notevolmente i costi di gestione del frigo a gas, costringendomi a fare voli per le sole bombole.

Il problema dello spunto del frigorifero mi era noto ma pensavo che con una Potenza di 1500 VA per 5 secondi l'inverter ce l'avrebbe fatta, voi cosa ne pensate?

Potrei anche cambiare approccio e prendere un frigorifero nautico con compressore da 12 volt, così da evitare l'inverter e le perdite ad esso collegate.

Per quel che concerne la potenza installata, per una questione di impatto estetico tenderei ad escluderla (cosa che prevederrebbero anche i vincoli paesaggistici) a meno che non si dimostri necessaria, che prove/ controlli pratiche/i potrei fare una volta installato l'impianto per essere sicuro che non vado in solfatazione?

Come dicevo prima vorrei restare su un sistema di accumulo a 12 volt per svariati motivi.

Il primo è che il resto delle celle mi servirebbe per un altra baita, e visto che le celle non piovono dal cielo vorrei evitare di acquistarne altre.
La cascina è già dotata attualmente di un impianto fotovoltaico con accumulo opzs, sempre da 12 volt, ma solo 400 ah che vorrei mantenere per le utenze 12 v.

La cantina dove posso piazzare gli accumulatori è piccola circa 2.5 m x 4 m e deve accogliere anche altro materiale.
Non da ultimo più celle deposito in cantina e più produco idrogeno che devo evacuare in qualche modo. Fino ad oggi bastavano delle feritoie di areazione, ma penso che aumentando le celle dovrò creare un sistema di ventilazione forzata.

Dimenticavo i pannelli volevo metterli in serie cosi da avere 35 volt che verrebbero accettati dal controller steca mppt 3020 in entrata, per poi caricare l'accumulo a 12 v.

Cosa ne dite?
Grazie

Christian

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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da PierGSi » 14 mag 2019, 10:41

Evitando i mesi critici vedo la cosa più fattibile, 1500VA per 5sec dovrebbero bastare. Certo, l'idea di un compressore DC 12V non è assolutamente da scartare. Anche l'isolamento del frigo che lo adotta però va tenuta in debita considerazione, a pari volume è l'elemento che più "pesa" sul bilancio energetico.
Per evitare solfatazione il regolatore deve riuscire ad ultimare la carica rimanendo per il tempo necessario in absorb, andando suvcessivamente in float/mantenimento, almeno una volta ogni qualche giorno. Ideale sarebbe ogni giorno ma non credo sia sempre possibile con questi presupposti.

Serie/parallelo con quelle potenze cambia poco secondo me, nel caso esistesse la possibilita di ombreggiamento parziale voto per parallelo in quanto con gruppi di celle in ombra contropolarizzate e bypassate dai diodi, l'MPPT faticherebbe a trovare il punto di massima efficienza sulla curva V / I
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da c3n » 14 mag 2019, 21:53

Ho fatto qualche simulazione sul sito consigliatomi in precedenza.
Portando a 300w di pannelli la situazione non sarebbe malaccio.Però come soluzione non mi piace.
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Domani chiedo un preventivo per convertire il liebeherr tp1434 facendo montare un compressore da 12 v perché è uno dei pochi frighi in classe a+++ con piccolo vano congelatore.
Se non fosse che siamo abituati ad avere il vano congelatore per preparare il gelato fatto in casa e avere il ghiaccio per le bevande avrei già convertito un congelatore in frigorifero ed era finita li.

Saluti
Christian

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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da PierGSi » 14 mag 2019, 22:40

Domani chiedo un preventivo per convertire il liebeherr tp1434 facendo montare un compressore da 12 v perché è uno dei pochi frighi in classe a+++ con piccolo vano congelatore.
Se non fosse che siamo abituati ad avere il vano congelatore per preparare il gelato fatto in casa e avere il ghiaccio per le bevande avrei già convertito un congelatore in frigorifero ed era finita li.
Beh, puoi appoggiare/incollare alle pareti laterali e sopra dei pannelli di poliuretano (non credo ci siano tubi caldi all'interno della scocca, essendo un frigorifero a temp. positiva la cornice riscaldata non ha motivo di esserci), magari rivestiti in legno. Ci sono materiali con ottime proprietà isolanti, lambda 0.022 / 0.028, anche da 5 cm di spessore volendo. Non dico che andresti a dimezzare il consumo energetico perchè porta, guarnizione, motore e condensatore tali e quali rimagono, ma adottando spessori come quello sopracitato almeno un -20% IMHO è ragionevole aspettarselo. Se poi crei un minimo di ventilazione forzata attorno al condensatore che sta dietro, realizzando una circolazione di aria quando il compressore è in marcia mediante una ventolina DC12V da una ottantina di m^3/h (1-2W di potenza assorbita), meglio ancora.
Il refrigerante utilizzato è R600a ?
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da c3n » 15 mag 2019, 11:26

Si in caso di conversione il refrigerante sarebbe l'R600a che mi risulta essere uno dei pochi ancora permessi.

Il liebeherr convertito a 12v mi costerebbe sui 1350 euro (frigo compreso). E probabilmente procederò in questo senso.

Cosi da avere un prodotto di base più valido che eventualmente potrò isolare ulteriormente come suggerito da pier.

Riflettevo ancora sul collegamento dei pannelli in serie o in parallelo, non ho ben capito perché mi consigliate di metterli in parallelo, con un mppt pensavo di avere dei vantaggi collegandoli in serie.

I pannelli che ho a disposizione sono dei peimar os100m (cosa ne pensate?), attualmente ne ho due, se dovesse proprio essere necessario ne prenderei un terzo.

Essendo stretti e lunghi li posso montare direttamente sul colmo del tetto in sasso minimizzando l'impatto estetico.

Saluti
Christian

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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da PierGSi » 15 mag 2019, 16:41

Ho omesso di specificare "in parallelo compatibilmente al range di tensione ammesso dal regolatore". Intendevo dire che, in genere, i regolatori step down hanno efficienza maggiore con tensioni in/out vicine.
Se ombreggi parzialmente uno di due pannelli in parallelo la corrente diminuisce e la tensione prodotta varia di poco quindi, in particolare nei transienti, anche se il regolatore non reagisce subito grosse penalizzazione non ne hai.
Nel caso un cui mi coprissi una cella di una serie di 72 (due pannelli in serie da 36), perdi una serie di celle (12, 18, nn so ogni quante ci sia diodo), e l'mppt se ne deve accorgere ed agire di conseguenza variando il duty di comando del convertitore per "caricare l'ingresso" fino ad arrivare alla tensione (che puo essere anche molto piu bassa, 18 celle sono 9V circa) in cui il diodo va in conduzione.
Ciao,
Pier.
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da c3n » 15 mag 2019, 23:03

Grazie Pier ora mi é chiaro cosa intendevi nel post precedente. Quindi opterò per il montaggio in parallelo.

Saluti
Christian

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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da PierGSi » 16 mag 2019, 0:10

c3n ha scritto:
15 mag 2019, 23:03
Grazie Pier ora mi é chiaro cosa intendevi nel post precedente. Quindi opterò per il montaggio in parallelo.

Possibilmente verifica la tensione al punto di massima potenza Umpp ed il coefficiente con cui la stessa tensione varia in funzione della temperatura (a memoria suppongo sia qualcosa del tipo -0.4% / °K ).
Se ad una temperatura estiva ( 70°C ? ) ottieni una tensione di input che il regolatore MPPT può accettare e gestire IO metterei in parallelo, altrimenti, in particolare se non sussistono problemi di ombreggiamento parziale, serie (nulla vieta di provare entrambe le configurazioni e vedere se ci sono differenze sensibili nelle condizioni reali di utilizzo, alla fine basta modificare una connessione).
Ciao,
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da Ferrobattuto » 16 mag 2019, 11:43

Bene.
E a proposito c3n, ci hai parlato di un impianto solare già esistente, potresti descrivercelo ?
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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da c3n » 16 mag 2019, 17:48

Ferrobattuto ha scritto:
16 mag 2019, 11:43
Bene.
E a proposito c3n, ci hai parlato di un impianto solare già esistente, potresti descrivercelo ?
Certo é un impianto molto semplice composto da 2 pannelli da 50w in parallelo e un accumulo formato da 6 celle opzs da 400 Ah (vado a memoria).
Il tutto é gestito da un controller steca pr2020 (sostituito qualche anno fa, non ricordo la marca del regolatore montato in origine) e poi vi é un piccolo inverter da 400w con accensione remota.
Al giorno d'oggi fa un po ridere, ma una ventina di anni fa era un signor impianto che suscitava anche una certa invidia di chi possedeva nelle baite impianti con batterie d'auto o camion (in un post precedente avevo scritto 15 anni, ma ripensandoci siamo nel 2019 e l'impianto risale al 97/98).
L'accumulo non é mai stato sostituito e fa ancora egregiamente il suo lavoro.
All'epoca i prezzi erano ben altri rispetto ad oggi.
Per fortuna il fotovoltaico ha subito un boom e i prezzi sono scesi.

Saluti
Christian

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Re: Impianto fotovoltaico, approccio al contrario

Messaggio da Ferrobattuto » 16 mag 2019, 19:17

Grazie per la descrizione.
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