Discussione: Dimensionamento impianto ad isola

Buongiorno a tutti

Chiedo un consiglio per dimensionare un piccolo impianto, necessario a coprire il fabbiosgno di una sorta di piccolo rifugio che verrebbe utilizzato tutto l'anno.
I consumi sarebbero limitati ad un frigo e ad alcuni punti luce (Frigo: potenza 250W, Punti luce: 6 x 50W) che ho stimato in circa 2 kWh/giorno.
Indicativamente di quanti pannelli/batterie avrei bisogno per avere un autonomia, in caso di maltempo di un paio di giorni?

Grazie mille

Ciao vuoi autonomia di 2 giorni= 24 ore x2 = 48 . per comodità diciamo 50ore (e sono poche)
1 frigo 250w x 50 ore = 12500wh = 12,5kwh
luce 6x50= 300w 300w x 50 ore = 15000wh =15kwh totale 27,5 kwh ok? questa è l'energia da consumare (immagazzinare ) nelle 50 ore di maltempo.
Domanda a che tensione lavori (frigo, luce etc)? Sulla mia barca per i servizi ho una batteria da 12V e 300Ah = 3600wh=3.6kwh, se la batteria fosse totalmente carica e la scaricassi totalmente brucerei 3.6kwh .....
Utilizzando per ipotesi queste batterie 27,5/3.6 = 7.7 avresti una necessità di almeno 8 batterie ...

La tensione sarebbe quella solita a 220, quindi ci sarà necessariamente necessità di un inverter.

Piuttosto sono perplesso sulla tua stima dei consumi.
Vero è che 2 giorni di autonomia sono 50 ore, ma le luci non starebbero accese di giorno e così il frigo, il cui compressore non credo resti acceso 24 ore al giorno.

O sbaglio?

Ciao ti ho fatto i conti in modo elementare , se vuoi ridurre le ore basta sostituire i valori nelle varie moltiplicazioni. Il problema è che ho anticipato batterie totalmente cariche e poi totalmente scariche in realtà non è mai cosi. Se il brutto tempo viene al mattino tu hai già avuto una notte che ha scaricato in parte le batterie. Se aggiungi l'inverter per avere il 220v hai un aumento dei consumi (l'inverter ha delle perdite ) da aggiungere. E' vero il frigo non consuma in continuo ma ha dei consumi medi che dipendono da quante volte lo apri, da quanto e a che temperatura gli metti dentro il cibo etc, cosi come le lampade : usa quelle a basso consumo 50w sono tanti. E' meglio eccedere nelle previsioni di consumo. Normalmente i consumi statisticamente tendono ad aumentare : si aggiunge un televisorino, una radio etc etc.

Originariamente inviata da Leo1

Ciao ti ho fatto i conti in modo elementare...

Infatti non mi tornano.

La batteria non ha una capacita' costante ed indipendente dalla corrente di scarica, ma segue una curva di scarica caratteristica, fornita dal costruttore.

Per una batteria al piombo tipo auto la capacita' di scarica e' generalmente c=20, quindi la batteria di cui sopra fornisce 300/20=15 Ah per un tempo di 20 ore.

Per valori maggiori di 15 A il tempo di scarica diminuisce in modo imprevedibile, se non si conoscono le curve caratteristiche di scarica della batteria, e sicuramente in modo "esponenziale" tanto piu' aumenta la corrente di scarica.

Al valore nominale della corrente per es. non si scarica in un'ora, ma molto piu' probabilmente in una quindicina di minuti o poco piu', se di buona fattura.

mp

Quello che scrive Maurizio è esatto al 100% , ho fatto dei conteggi estremamente elementari (forse troppo) premettendo esempio ideale batteria completamente carica e che si scarica completamente . Ma un modo per partire a fare dei conti grossolani bisogna pur darlo.
Ci sono delle batterie tipo auto per avviamento motore che si comportano come ha detto Maurizio, ci sono delle batterie stazionarie che si comportano in modo diverso (ma sono più costose ) hanno una curva più lineare. E' chiaro che per un impianto ad isola o un antifurto è meglio una batteria stazionaria. C'è poi l'altro problema della ricarica : quanti pannelli e di che potenza per ricaricare e mantenere le utenze attive durante la ricarica?

ciao
se sei in una zona ben esposta al sole , due pannelli da 170 w , regolatore mppt, due batterie gel da 230Ah e inverter pseudosinus da 1000watt
sei a posto .
per le lampade usa modelli a led che 4watt fanno luce come una 50w alogena , consumando 1/10

se invece hai poco sole, allora metti 4 pannelli sempre da 170 watt
il frigo usa un classe A++ che sono 350Wh al giorno , in quanto mediamente lavora 20 minuti si e 20 no
in uso normale

Ciao Udos3 2 pannelli da 170w (340w) e un inverter da 1000 w ??? Spero che tu non sia un progettista .....

ciao
e' quello che hanno fatto nel mio rustico e sono diversi anni senza problemi di sorta

E' come avevo detto :non sei un progettista. Non hai problemi di sorta ma sicuramente l'inverter NON è dimensionato correttamente e ti hanno fatto spendere di più del necessario ... sarebbe bastato un inverter molto più piccolo.
Oltre a farti spendere di più , l'inverter di sicuro rende molto di meno ..... cerca le curve ...

6 lampade da 50 W è ovviamente un dato indicativo. Certamente si cercherà di utilizzarne meno e comunque a led o a basso consumo. Stesso discorso per il frigo, dove si valuterà un modello che consumi il meno possibile.

350 Wh al giorno di frigo e facciamo 4 lampade a risparmio energetico da 12W, accese contemporaneamente per diciamo 5 ore, considerando un'autonomia di un paio di giorni, danno una richiesta complessiva di 1,2 kWh (che è anche meno di quello che pensavo in partenza). Diciamo che me ne servono 1,5 per stare tranquilli.

Considerando di non voler mai scendere sotto una certa % di carica della batteria e precauzioni varie, servirebbe quindi una batteria 12V diciamo da 250 Ah?
Che 4 pannelli da 170W, sempre a grandi linee, in una bella giornata, dovrebbero riuscire a caricare. Giusto? O forse basta anche qualcosa di meno?
E sarebbe sufficiente quindi un inverter da 700 o 800 W?

Ok, ora vediamo quante fesserie ho scritto...

Chiarisco i concetti base:
a) Le batterie sono le riserve di energia in caso di maltempo. Quanta energia occorre per il tempo necessario + una scorta di sicurezza.
b) L'inverter si calcola in base ai pannelli tenendo conto della potenza , Icc etc etc
c) I pannelli devono soddisfare due requisiti la ricarica delle batterie (in quante ore ? con che corrente?) e la contemporanea richiesta di energia della casa, chiaramente devi verificare nel periodo in cui usi la baita l'irraggiamento statistico.
ESEMPIO: se hai un pannello da 200w su una baita a dicembre NON significa assolutamente che tu per le 5 ore di sole hai prodotto 1kwh .... Hai una curva di resa durante le ore di sole e l'area sottesa equivale all'energia prodotta.

Grazie Leo1. Il punto a) e b) erano già chiari, sul punto c) in effetti sei stato illuminante. Io non ho scioccamente considerato che la produzione dei pannelli è funzione dell'iraggiamento e non un semplice prodotto della potenza di targa massima (si chiama così) e le ore di sole...

Per ora grazie a tutti. Farò qualche calcolo e poi si vedrà.

se ti può essere utile, ti faccio l'esempio del mio rifugio in montagna a 2000 mteri.
4 pannelli da 64 Watt l'uno (UNISOLAR) da 12 volts collegati in serie/parallelo per ottenere la 24 Volts.
4 batterie da 100 Ampere l'una
Regolatore di tensione 24 Volts 10 Ampere
20 Lampadine da 24 Volts da 7 a 11 Watt,
frigorifero 24 Volts
Televisione a 12 Volts
Inverter da 350 Watt
Impianto telefonico 220 Volts

I pannelli sono più lenti a caricare in quanto amorfi ma, una volta raggiunta una tensione di 28,8 Volts, prima di arrivare a 23,5 Volts (in cui il frigo si autoesclude) ho un'autonomia di circa 3 giorni.Ho verificato in quanto si era staccato un cavo del regolatore per cui non caricavo più le batterie.Se ti muovi in bassa tensione, non dovresti aver problemi di alimentazione.Tieni conto che in rifugio, non conosco il tuo, ma il mio è molto grande, i consumi sono limitati solo al periodo notturno ed il frigorifero interviene molto meno del previsto in quanto ad alta quota le temperature non superano i 20°.

Originariamente inviata da Alpinman

se ti può essere utile, ti faccio l'esempio del mio rifugio in montagna a 2000 mteri.
4 pannelli da 64 Watt l'uno (UNISOLAR) da 12 volts collegati in serie/parallelo per ottenere la 24 Volts.
°.

Scusa cosa intendi con questo che i moduli hanno una tensione di 12 V?

Originariamente inviata da diezedi

...i moduli hanno una tensione di 12 V?

http://www.solartechpower.com/solarpanels.html

mp

AAAAH!!!Tank you.Cioe in questi moduli le celle sono collegate in modo da aumentare la corrente(a scapito della tensione?)? Questo per aumentare la corrente di carica della batteria,cioe per migliorare il rendimento del "sistema"? Il Portale del Sole - Pannelli solari .A questo punto pongo una domanda : (-pieta-,evito le faccine per non "infastidire" Paganelli) avrebbe senso utilizzare dei microinverter per sfruttare al meglio i moduli,+ meno dispersione in corrente + cavi dal diametro minore.

Originariamente inviata da diezedi

avrebbe senso utilizzare dei microinverter per sfruttare al meglio i moduli....

Quali? Esistono mini inverter o inverter piccoli, piu' o meno potenti, per 12 e 24 Volt d'ingresso, ma non mi sembra che la tecnologia dei microinverter sia stata estesa ai pannelli da 12 e 24 Volt, tu ne hai visti?

Metti a posto la firma fondo pagina (-_-)

Ciao,
mp

Veramente io intendevo dei microinverter 220V/50Hz AC e poi trasformata prima del regolatore di carica.Avrebbe un senso questa trasformazione?Verrebbe compensata in qualche modo dalle minori perdite di corrente e nel miglior rendimento ("sfruttamento") del modulo fotovoltaico?

Molto probabilmente mi complico la vita ma volevo capire se e possibile utilizzare dei "normali" moduli (Unisolar) senza dover perdere tanta energia ( o dover utilizzare dei cavi di grossa sezione).Il carica batterie 220/12 V che avevo addocchiato ha un rendimento del 90% + la perdita del microinverter +/- 3/5 %.Oppure uno Steca MPPTper ogni modulo,pero devo sempre usare delle grosse sezioni dai moduli alla batteria.E il rendimento di questo congegno non sono riuscito a trovarlo.

Alpinman mi potresti dire dove hai trovato i moduli.

UNISOLAR non produce più i pannelli ma solo film sottile da applicare direttamente ai tetti.
Li avevo acquistati 3 anni fa ma ora non li iresco più a trovare.
Per ovviare il problema mi sono orientato su SCHOTT solar che produce un pannello similare con lo stesso rendimento (6,9%).
Il vantaggio è che questo tipo di pannello lavora sempre anche con zone d'ombra e con assenza di sole diretto.Ovviamente il gioco non vale la candela s si dovesse utilizzare il pannello per vendere corrente, am per un impianto ad isola la soluzione è giusta.Soprattutto nel mio caso.Se cerchi, trovi una discussione dove sono intervenuto e ho spiegato le ragioni della mia scelta.

E che mi serve quel tipo di modulo perche lo devo portare in viaggio( in aereo ).L altro giorno ho visto (di sfuggita) una trasmissione televisiva nella quale era presentato un rifugio con impianto ad isola con le batterie sodio/nickel,purtroppo non sono riuscito a vedere che trasmissione era.Ma siccome sono MOLTO interessato a questo tipo di batterie non e che qualcuno conosce qualche impianto realizzato con questi accumulatori ( che tra l altro "lavorano" a 48V).

Per questo impiantino avevo pensato a delle batterie al litio ( molto più leggere).Ma siccome l impianto restera in mano a personale non molto qualificato ( come me,del resto)volevo sapere in quali casi gli accumulatori con questa tecnologia possono esplodere ("solo" se ce un quasto al regolatore di carica?).Se si come si puo evitare una sovracarica (se si puo)?

Non capisco.Lo steca (o altro) MPPT ne serve uno per modulo o ne basta uno per stringa (naturalmente compatibilmente con i V e A dei moduli)?