Power diverter pentru sistem Off-grid

Deoarece subiectele de pe aria Casa Verde devin din ce in ce mai specializate am considerat necesar mutarea  discutiilor Diverter - Sisteme Off Grid aici. Inceputul discutiilor il gasiti aici

Intrebarea mea nu tine de invertor.

Problema este ca am energie disponibila si ramane nefolosita.
Adica din graficele de productie rezulta ca dupa incarcarea acumulatorilor scade productia, iar "gaura" ramasa ar putea fi umpluta cu consumatori.
La 12kwh produsi pe perioada asta in zi insorita, vad potential de inca 10-15kwh.

Cea mai simpla si putin costisitoare varianta este aeroterma/rezistenta.

Am pufer se 1000L.
Ma gandesc sa montez in el o rezistenta de 3kw sau 2 de 2kw.
Am un racord la jumatate si unul putin mai sus 3/5.

Dupa calculele mele, 1/2 pufer poate contine 20-25kwh (dT 40-50gr.)
O rezistenta de calitate e ~250-300lei (filet 1 1/2).


Merita sau nu sa imi bat capul?
Pe martie sa zicem ca bag in pufer 15kwh x 20 zile.
Astia sunt 300kwh cu care as economisi ~66lei la GN.

Edited by ggelu, 17 February 2022 - 09:32.
clarificari

radurus, on 16 februarie 2022 - 10:00, said:

Găsești aici formula de calcul.
Eu cred că merită dar trebuie dimensionat la capacitatea sistemului. La off-grid situația este ceva mai dificilă pentru că nu poți folosi un modulator/diverter care funcționează pe baza curentului injectat în rețea. Aici ar trebui modulat în funcție de alți parametri (exemplu: tensiunea bateriei sau a panourilor).

Edited by mmitocariu, 16 February 2022 - 10:20.

Am facut calculele astea prin 2015-2016 cand mi-am facut controlerul pentru cazan.

Ma gandesc la o rezistenta Woody de 3x2kw.
Trebuie si automatizat cumva, facut un diverter.
Cand e soare, VOC urca la peste 300V si asta ar fi o conditie de plecare.
A doua conditie de mentinere ar fi SOC baterie >93% (poate fi citit pe CAN)
Un al treilea parametru necesar e puterea consumata instant. Am shelly EM dar nu cred ca e ok, trebuie ceva rapid care sa opreasca incalzitoarele (sa moduleze) cand apare alta sarcina in casa (plita, cuptor, etc) a.i. sa nu intre invertorul in overload.
Adica sa limiteze la maxim 5kw consum cand merg incalzitoarele.

Edited by radurus, 16 February 2022 - 10:49.

Momentan experimentez cu Shelly EM pe baza monitorizării consumurilor intrare respectiv ieșire inverter și un controler de descărcare al bateriilor, dar comanda consumatorilor se face în trepte (pornit sau oprit). Sunt situații în care am surplus între 100-900 W pe care nu-l pot folosi. Caut o soluție pentru modularea puterii consumatorului. Am găsit aici o aplicație apropiată. Mai caut soluții.

Edited by mmitocariu, 16 February 2022 - 10:55.

mmitocariu, on 16 februarie 2022 - 10:54, said:

lan controller de la tinycontrol.pl

Eu va spun o chestie, nu stiu cat de mult va ajuta, poate va vine vreo idee...

Raportul dintre tensiunea Vmpp si tensiunea Voc este aproximativ constant.
Voc se schimba in functie de mai multi factori (temperatura, iluminare), dar raportul Vmpp / Voc este aproximativ acelasi.

In fisa tehnica a panourilor aveti Vmpp si Voc la STC (25 gr. C, 1000W / mp). De aici puteti afla valoarea raportului K = Vmpp / Voc

Apoi pentru alte conditii de functionare, daca masurati Voc puteti calcula Vmpp = K * Voc

Cand V_actual =/= Vmpp_actual, inseamna ca exista surplus neconsumat de la panouri.

Poate inteleg eu gresit dar nu are  cum sa fie raportul acela constant pentru ca curentul si iluminarea nu sunt constante.

Pentru iluminare e de vina soarele.
Pentru curent e de vina MPPTul care incearca diferite valori ale curentului ca sa obtina Pmax la un moment dat.

Vmp max dat in fisa e calculat la Imp max iar situatia asta este valida in conditii de productie buna.

Eu intuiesc (si am observat pe invertor) ca atunci cand invertorul nu mai cere curent din PV, tensiunea lor tinde spre VOC.
Nu e cel mai bun parametru dar poate fi folosit ca reper pentru momentul cand e soare si nu mai e incarcare.

radurus, on 16 februarie 2022 - 13:17, said:

Nu este calculat. Aici este gresala.
Exista o combinatie de 2 parametri (Vmp, Imp), care este specifica panoului si conditiilor de temperatura si iluminare.

Sa luam un exemplu.

Avem un panou cu Voc = 41V,  Vmp = 34V la STC (25 gr. C, 1000 W / mp) => K = 34/41 = 0.83

Acum, la 0 gr. C, am masurat Voc = 42 V.

Daca panoul debiteaza puterea maxima posibila, tensiunea la borne trebuie sa fie 42 * 0.83 = 34.86V

Daca tensiunea la borne este diferita de 34.86V, inseamna ca panoul nu este in MPP, inseamna ca MPPT-ul nu are nevoie de puterea maxima ci limiteaza puterea absorbita de la panouri. Inseamna ca mai este surplus de tras...

Edited by kolfleading, 16 February 2022 - 13:33.

Si atunci propui sa monitorizam tensiunea pe panouri si sa modulam in sus consumatori pana scade si se apropie de acel prag.

Edited by radurus, 16 February 2022 - 13:58.

Exact.
Dar e cam dificil de masurat Voc in anumite conditii de temperatura si iluminare, cu panourile cuplate la un invertor pornit.

In cazul ideal, sa zicem ca ai 11 panouri panouri identice, 10 conectate la invertor si unul liber.

Calculezi K = Vmp_la_STC / Voc_la_STC din fisa tehnica a panoului.

Faci un controller dupa urmatorul algoritm:

• masoara Voc_actual pe panoul liber
  
• calculeaza Vmp_actual = K * Voc_actual
  
• apoi pune consumatori pe invertor (sau chiar direct pe panouri in DC) pana cand tensiunea stringului ajunge la 10 * Vmp_actual calculat anterior.

Edited by kolfleading, 16 February 2022 - 14:25.

Problema e ca nu poti sa faci asta dinamic.
Ar trebui sa sacrifici un panou ceea ce iese din calcul.

Dar pot sa masor un panou (test) in gol si in sarcina (cobor siguranta), am priza de tensiune trasa.
Adica aflu acel factor de care vorbesti.

Totusi factorul respectiv nu il poti calcula dinamic (nu poti masura VOC dinamic)

Uite niste date extrase din invertor 10.02.2022 pentru momentul cand scade sarcina si este soare.

Timp  PVpower  MPPTvoltage SOC
10:30 4667.9   267.7       81.4
10:35 4722.2   267.7       84.7
10:40 4744.2   304.4       88.3  
10:45 3685.0   292.2       92.1
10:50 2434.5   304.3       95.3
10:55 2364.0   306.0       97.9
11:00 1685.2   308.2       98.6
11:05 1077.7   310.0       99.2
11:10 615.2   310.4        99.7
11:15 282.8   310.7      100.0

radurus, on 16 februarie 2022 - 14:40, said:

Din câte observ, este greu să se poată interpreta ceva în funcție de ”MPPT voltage”. La aceeași tensiune puterea diferă cu 50%.

Factorul K este o constanta constructiva a panoului.
Ceea ce ne lipseste este Voc_actual, care ne-ar permite sa calculam Vmp_actual = Voc_actual * K.
Sunt constient ca asta este un dezavantaj.
Dar ma intreb daca nu cumva am putea estima (ghici) cu precizie acceptabila Voc in functie de temperatura exterioara.

Masurat Voc de 3 ori pe zi timp de o saptamana (prin deconectarea stringului) si vazut cam cum variaza.

@mmitocariu: Urmarind tensiunea la borne poti sa-ti dai seama cat de aproape esti de MPP (Maximum Power Point) din acel moment.
Poate ca la 10:40 era senin sticla iar la 10:50 a venit un nor. Vmpp a ramas aproximativ acelasi, dar valoarea puterii a scazut.

Atentie, eu n-am zis ca poti sa afli puterea.
Am zis ca poti afla cat esti de aproape sau de departe de MPP din acel moment.

Edited by kolfleading, 16 February 2022 - 15:37.

Uite cam asa ceva.
Https://www.ecocool.com.au/products/hot-water/plasmatronics-jackal-hot-water-system-power-diverter/

Asta masoara curentul din PV si tensiunea pe Batt.

Am gasit si niste senzori de curent core cu Hall pe DC care ar da informatii despre ce se intampla cu bateria.
US $14.02  40%OFF | C2T Hall Current Sensor input(Ipn) 50A 100A 200A 400A 600A output 2V Static converters for DC motor drives
https://a. aliexpress.com/_mNpddxI

US $7.63  9%OFF | Battery Monitor DC 8-100V 100A 200A 400A Lifepo4 lead-acid Li-ion lithium CELL Capacity power Meter 12V 24V 36V 48V 60V 72V
https://a. aliexpress.com/_mOFLLpw

Si asta impreuna cu un senzor de curent pe AC pentru casa ar putea face treaba usoara.
Senzorul de curent pe iesire iti ofera informatia cat mai ai pana atingi curentul maxim al invertorului.
Adica daca diverterul trage maxim si pornesti cafetiera, el trebuie sa reseteze si in cateva secunde sa creasca puterea pana la limita invertorului.
Cand bateria nu mai trage curent, introduci consumatori si verifici ce se intampla cu curentul bateriei in interval de cateva secunde.

Daca se citeste SOC baterie sau, tensiunea, se poate decide daca loadul creste, ramane constant sau scade.
SoC/tensiune baterie ofera un histerezis, întârziere masuratori si pentru reglarea loadului.

Poate ar fi o idee sa mutam discutia asta intr-un topic nou.
"Power diverter pentru sistem Off-grid"
Se poate?

Edited by radurus, 16 February 2022 - 16:01.

radurus, on 16 februarie 2022 - 15:54, said:

Eu sunt de acord.

e cam aiurea sa tot adaugi consumatori daca depasesti puterea maxima a invertorului. iei un invertor mai mare sau vorba aia "doua mai mici", nu merita sa te risti aiurea.

Edited by pexic, 16 February 2022 - 16:01.

Niciodata nu vei avea suficienta putere daca vrei sa pornesti simultan tot ce ai prin casa.

Nu se justifica costurile cu instalatia.
Eu am 200-500W consum permanent si varfuri de 4500 (poate spikeuri si mai mari)

pexic, on 16 februarie 2022 - 16:01, said:

In softul controlerului diverter ai setat curentul maxim.
Iar el adauga sau scade consumatori a.i. sa nu depaseasca 90% din valoarea setata.

Ai 22A maxim setat
El verififica curentul live si adauga consumatori pana ajunge la 20A (total cu ceilalti din casa)
Pornesti ceva de 2000W (8.5A), el trebuie sa opreasca consumatorii controlabii ca sa mentina curentul sub 20A.
Invertorul poate prelua varfurile (150%) aparute pentru 1s pana se regleaza diverterul.

Edited by radurus, 16 February 2022 - 16:12.

Nu stiu ce ai tu prin casa dar marea majoritatea a celor ca mine nu au nevoie de mai mult de 9kw ca sa porneasca linistiti orice aparat din locuinta fara a se stresa cu "sincronizarea" , in concluzie asta cu invertor "prea mic" comparativ cu consumatorii + automatizari peste automatizari e mult mai putin fiabila ca sa nu zic si mai scumpa

Edited by pexic, 16 February 2022 - 16:27.