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Impianto fotovoltaico in Africa

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  • Impianto fotovoltaico in Africa

    Ciao a tutti,

    vorrei chiedere il vostro aiuto per aiutarmi a capire se c'è qualcosa che non va nel mio impianto.
    Vivo in Africa dove la corrente "del comune" non è affidabile.

    Ho installato il seguente:

    5 pannelli 100W 18V (in parallelo)
    3 batterie sealed 100ah 12v (in parallelo)
    1 inverter onda pura 1000-2000"
    1 regolatore epever da 30A

    le mie perplessità vengono dal fatto che la sera quando non c'è più sole, anche se non attacco alcun carico sull'inverter, le batterie sono fiacche, sempre sotto i 13v e non riesco nemmeno a far andare un piccolo frigo da 0,5 Kwh/giorno che mi si scaricano. Ho lasciato l'impianto ricaricare le batterie per due settimane senza carichi ma il problema rimane. Durante le ore di picco posso avere parecchi ampere durante la ricarica, ma poi verso le 15 tutto pare fermarsi. Non capisco se è un'impostazione del ciclo di ricarica dell'epever o cosa. Sta di fatto che a partire dalle 15 circa il regolatore carica le batterie a 13,7 con 3A. E via via la tensione scende col calare del sole.

    Non capisco cosa potrebbe essere.

    Grazie dell'aiuto!

    Danifeb


  • #2
    Che inclinazione ai sui pannelli? Cmq dovresti avere 14.4v in carica

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    • #3
      Ciao,
      i pannelli sono inclinati verso sud. Non prendono mai ombra fino alle 17h30. Qui ci sono 12 ore di luce più o meno tutto l'anno. Non ti so dire l'inclinazione in gradi.
      La carica dell'Epever arriva a 14,4 e poi credo che vada in float? Devo comprare il cavetto per leggere le impostazioni collegando il pc all'epever.

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      • #4
        Che zona Africa?? Scarica un app tipo inclinometro per verificare l'inclinazione giusto per avere un idea non ci serve i grado al millesimo

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        • #5
          Ciao,
          qui sotto come dovrebbe essere la configurazione

          Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

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          e qui la foto dei pannelli installati (pendenza verso sud); direi che va abbastanza bene rispetto a quel che dovrebbe essere!

          Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

Nome:   WhatsApp Image 2021-09-15 at 18.50.47.jpeg 
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          • #6
            a occhio e croce, quindi sei nel nord africa e i pannelli saranno inclinati tra i 3 e 5 gradi

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            • #7
              Sono sul 15° parallelo nord. Misurerò l'inclinazione dei pannelli e vedrò se devo aggiustarli!
              Ti faccio sapere
              danifeb

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              • #8
                Originariamente inviato da danifeb Visualizza il messaggio
                le mie perplessità vengono dal fatto che la sera quando non c'è più sole, anche se non attacco alcun carico sull'inverter, le batterie sono fiacche, sempre sotto i 13v e non riesco nemmeno a far andare un piccolo frigo da 0,5 Kwh/giorno che mi si scaricano. Ho lasciato l'impianto ricaricare le batterie per due settimane senza carichi ma il problema rimane. [...] Sta di fatto che a partire dalle 15 circa il regolatore carica le batterie a 13,7 con 3A.
                Le batterie al piombo, a riposo, quando son cariche stanno sui 12,9-12,95 V; perciò è normale vederle sotto i 13 V a riposo a vuoto. Però dicendo "sempre sotto i 13 V" significa tutto e niente.. Nel senso che sotto i 13 V per me potrebbe essere anche 12,99 V mentre per un altro 10 V (batteria scarica).
                Dovresti controllare a quanto è la tensione a riposo delle batterie a fine giornata di produzione; ancor meglio scollegando le batterie e verificarle singolarmente.. Può darsi che almeno una batteria sia esausta e tira giù le altre.
                L'inverter deve essere il più vicino possibile alle batterie e i cavi di sezione adeguata; non ultimo per importanza come son fatte le connessioni; se i cavi sono piccoli la caduta di tensione si fa sentire e può mandar in blocco l'inverter.. Oltretutto l'impianto è meno efficiente poichè si dissipa energia per effetto joule tramite i cavi.
                Altro punto è la distanza tra regolatore e batterie.. Anche qua torna quanto detto sopra, sezione dei cavi e connessioni.
                Quando il regolatore ha portato le batterie al 100% va in float (detto anche mantenimento).. Cioè fornisce una tensione più bassa (13,5-13,8 V) e una corrente bassa giusto per mantenere cariche le batterie e così annullare l'autoscarica e l'energia dissipata in calore.

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                • #9
                  Grazie Valam

                  ti aggiungo alcune info che magari aiutano a capire


                  Tra i pannelli e il regolatore ci sono 3,5 metri con cavo flessibile AWG 8
                  Tra il regolatore e le batterie c'è meno di un metro, stessa cosa con il regolatore.

                  Proverò stasera a staccare e testare una a una le batterie. Immagino che se una non va, non tiene la carica giusto? Quindi se dovessi testare le batterie, una volta disconnesse, devo attendere un tempo definito?

                  Grazie
                  danifeb

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                  • #10
                    Come cavo è sufficiente, l'ideale sarebbe stato un AWG 7 o 6 per esagerare.
                    Controlla come sono fatte le connessioni (capicorda ben crimpati, crimpature che non prendano plastica o poco rame, se si sono allentati dei sistemi di fissaggio); inoltre guarda se risultano ossidate.. Se lo sono devi disossidarle e ti consiglio, in qualunque caso, di usare la pasta di rame in quanto riduce la resistenza di contatto (minor effetto joule dunque maggior efficienza del sistema), protegge dall'ossidazione, resiste al dilavamento e se devi avvitare qualcosa fa anche da antigrippante.

                    Se una batteria non va dovresti vedere già a vuoto una tensione più bassa delle altre; per avere la certezza dovresti fare una prova collegando alla batteria una lampadina da auto da 55/60 W e vedere quanto cala la tensione.. Per darti un'indicazione una batteria da 100 Ah completamente carica in buono/ottimo stato dovrebbe arrivare a circa 10-10,5 V (batteria scarica) dopo circa 18-20 ore con la lampadina da 55 W.

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                    • #11
                      Ciao Valam
                      grazie delle spiegazioni.
                      Ho fatto le connessioni da una settimana, quando ho aggiunto il 5° pannello con i plug apposta. Ho testato la continuità con un multimetro su tutta la stringa.
                      Per ora ho testato le batterie in questo modo: dopo una giornata di sole misuravano 12,85 l'una; le ho lasciate disconnesse tra loro e dal regolatore e inverter la notte. La mattina ho controllato e ciascuna aveva perso circa 0,1v. E' ragionevole?

                      Ora sto cercando di misurare l'energia prodotta e consumata ogni 24 ore. Forse fra un paio di giorni avrò dei dati precisi.

                      Una cosa, quando misuro la tensione che viene dai pannelli staccando il + e il - dal regolatore vedo 20 e più volt. Quando invece questi sono attaccati al regolatore, questo mi dà di solito letture inferiori, 15-19 volt. E' normale? L'amperaggio in entrata al regolatore sono al picco 19-20A, anche se ho 5 pannelli che dovrebbero generare 5 amp al picco con 18 v, quindi almeno 25 amp. E normale anche questo?

                      Grazie
                      Danifeb

                      edit: aggiungo le info sull'inclinazione. Attualmente i pannelli sono tilted di 8° verso sud. Il tilt dovrebbe essere una media tra inverno ed estate e quindi 17°. Nei giorni che vengono cercherò di aggiustare l'inclinazione. Dovrebbe migliorare?
                      Ultima modifica di danifeb; 21-09-2021, 18:45. Motivo: informazioni addizionali sull'inclinazione dei pannelli

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                      • #12
                        Per le batterie.. Se a riposo sono calate di 0,1 V dunque la tensione era di 12,75 V allora significa che la batteria/e non è completamente carica (sarà circa al 90% se è in buono stato). Quanti anni hanno le batterie?
                        Ottimo rilevare l'energia prodotta e consumata nell'arco della giornata.
                        Si, è normale che a vuoto la tensione del pannello sia superiore; mentre quando è sotto carico la tensione scende sui 17-18 V quando sono nelle condizioni ottimali di irraggiamento; se le condizioni non sono ottimali la tensione può scendere anche a 14-15 V.
                        I pannelli immagino sono da 100 Wp.. Devi sapere che la potenza dichiarata fa riferimento a condizioni standard che difficilmente vengono verificate nella realtà perciò la potenza effettiva generata dai pannelli è inferiore (anche un 20-30% in meno) vedi causa temperatura, irraggiamento non di 1000 W/mq, l'air mass diverso etc.
                        Inoltre tieni presente che il regolatore che hai è da 30 A.. Ovvero gestisce massimo una potenza di carica pari a 390 W (da specifiche; 580 W la potenza massima che può avere l'array dei pannelli); se tu hai 5 pannelli allora hai 500 Wp che in condizioni ottimali possono generare 450 W circa, però il regolatore taglia a 390 W.. I restanti 60 W, per farla semplice/banale, non vengono utilizzati.


                        Non sapendo di preciso dove sei non ti so dire con esattezza qual è il tilt ottimale per avere la massima resa su base annua.

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                        • #13
                          Originariamente inviato da danifeb Visualizza il messaggio
                          Nei giorni che vengono cercherò di aggiustare l'inclinazione. Dovrebbe migliorare?
                          vai su re.jrc.ec.europa , inserisci la località (e.g.: Dakar, Senegal), spunta "Ottimizare incl. ed Orient.", clicca su "mostra risultati" e leggi la Produzione annuale FV [kWh] in basso a sinistra. Poi togli la spunta e simula diverse inclinazioni per vedere se il gioco vale la candela...

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                          • #14
                            Ciao,

                            mi dà 35°! mi sembra tanto!

                            Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

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                            Intanto li ho riorientati e data una pendenza 15°-19°, poi sistemerò meglio:

                            Clicca sull'immagine per ingrandirla. 

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                            Grazie!

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                            • #15
                              A me dà come inclinazione ottimale 17° e orientamento di 3° verso Ovest.
                              35° di inclinazione sono ottimali per latitudini di Roma-Napoli.

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                              • #16
                                Forse è un bug del sistema, ma l'opzione del calcolo ottimale dell'inclinazione è presente solo per la pagina degli impianti in rete in fv autonomo non c'è tale opzione.
                                infatti esce 17 inclinazione 2 gradi per orientamento per quella latitudine

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                                • #17
                                  Ciao,

                                  li ho inclinati a 15°, 0° (non è facile dargli un'inclinazione precisa nelle condizioni in cui lavoro) ma credo che non sia male. Ho inoltre aggiunto 2 pannelli aggiuntivi.
                                  L'epever mi dice che la potenza dei pannelli col sole quasi allo zenit è circa il 60% di quella effettivamente dichiarata. 7 pannelli mi hanno dato fino a 420W, secondo l'epever.
                                  Ad un certo punto nella giornata, passavano dal regolatore alle batterie/inverter circa 25 amp e già alle 10 di mattina le batterie segnavano sotto carica 14,3. Il boost dura 2 ore, il float pure (a 13,8v).

                                  Tuttavia, un'ora dopo che il sole era calato, la tensione è già scesa a 12,5v.
                                  Ora mi chiedo come mai, 3 batterie da 100ah l'una perdono tutta questa tensione una volta disconnesse. Il sistema ha prodotto in un solo giorno 2KWh.

                                  Avete un'idea?
                                  Grazie

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                                  • #18
                                    Non mi ricordo se l'hai già fatto.... Una volta che le batterie sono cariche puoi staccarle e verificare la tensione nell'arco della giornata naturalmente senza carico

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                                    • #19
                                      Per l'inclinazione ok.
                                      Fai attenzione ad aggiungere i pannelli.. Devi tener presente del regolatore. Ora hai 7 pannelli da 100 Wp e per regolatore (da 30 A) sono troppi... Ti riporto quanto ti avevo scritto qualche commento fa: "Inoltre tieni presente che il regolatore che hai è da 30 A.. Ovvero gestisce massimo una potenza di carica pari a 390 W (da specifiche; 580 W la potenza massima che può avere l'array dei pannelli); se tu hai 5 pannelli allora hai 500 Wp che in condizioni ottimali possono generare 450 W circa, però il regolatore taglia a 390 W.. I restanti 60 W, per farla semplice/banale, non vengono utilizzati."
                                      Che tu abbia visto nel momento di picco circa 420 W come potenza di carica ci sta ed è tutto in linea con le specifiche+tolleranza.
                                      In merito alle batterie.. Sei sicuro che il frigo consuma solo 0,5 kWh/giorno? Io metterei un misuratore di energia per sicurezza; bisogna tenere a mente che il consumo dichiarato non è mai veritiero in quanto viene definito in condizioni standard, con un certo numero di aperture della porta e per un certo tempo, temperatura esterna di 20-25°C e così via.
                                      Se fai andare solo il frigo con l'inverter da 1000 W avrai una bassa efficienza di conversione (maggior consumo di energia); tieni presente che i migliori inverter 12/230 V hanno la massima efficienza del 92-93% a circa 2/3 del carico nominale. Un inverter "cinese" ha al massimo l'85-87% di efficienza a 2/3 del carico nominale (per un 1000 W significa circa 670 W di carico). Oltre ciò potrebbe essere che almeno 1 delle 3 batterie sia esausta tirando giù le altre. Tieni presente che 3 batterie al piombo da 100 Ah in parallelo in ottimo al 100% erogano 15 A (circa 180 W) costanti per 20 ore ovvero 3,6 kWh dopodiché sono scariche.

                                      PS: verificherei i settaggi del regolatore...
                                      Ultima cosa.. Per un sistema off-grid come il tuo avrei adottato almeno una tensione di 24 V; più la tensione è alta meglio è in quanto si riducono le perdite e aumenta l'efficienza dell'inverter a pari specifiche.

                                      PPS: Sono presente anche su un altro forum dove hai aperto circa lo stesso thread (per ora non sono mai intervenuto nel tuo thread dell'altro forum).

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                                      • #20
                                        Ciao Valam,

                                        grazie del messaggio. Si, avevo cominciato il tutto nell'altro forum ma poi ho notato che nonostante ci siano persone molto esperte, è più un sito per impianti su camper quindi con dimensionamenti molto ridotti.

                                        Si, so che il mio tracer tiene max 400W e che io ne ho installati 700. Però facendo dei test col sole allo zenit ho visto che ogni pannello non arriva mai più del 65% della sua capacità..... Significa che anche col sole alto, cielo chiaro, in estate, non producono più di 450W e lo fanno per poco tempo. Inoltre ho visto che il tracer assorbe potenza fin quanto basta. Se sta caricando le batterie e le carica a 14 volt al max ci manda 25 amp, e semmai adegua la potenza se io, oltre a caricare le batterie, mi metto a accendere cose in casa.

                                        Per la questione delle batterie, ieri le ho staccate da un po' scariche e le ho misurate dopo venti minuti. Le differenze erano di circa +- 0,05v l'una dalle altre.

                                        Avevo un impianto a 24v ma poi avendo equipaggiamenti dispari (3 batterie 5 pannelli) ho messo tutto in parallelo. Potrei acquistare una batteria e un pannello aggiuntivi e mettere tutto in parallelo, magari i pannelli potrei metterli a 72v e il sistema a 24? a quel punto avrei 10 amp max a 72v e dovrei stare all'interno del range del tracer. Come voltaggio arriva a 92-100v per il max pv open circuit voltage, mentre per MPP voltage range max è 72. Quindi potrei farlo giusto? A quel punto avrei molta meno dispersione e aumenterei l'efficienza.

                                        Cosa ne pensi?
                                        grazie!

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                                        • #21
                                          Su quel forum non sono intervenuto apposta anche perchè poi troppe idee mandano in confusione; concordo che tendono a ragionare su impianti piccoli... Io pur essendo camperista farò un impianto sul mezzo da circa 750-800 Wp con 2 moduli residenziali in parallelo (minor costo, minor peso e prestazioni leggermente superiori).

                                          Quando dici di aver fatto i test in merito alla potenza reale generata dai moduli.. Fai riferimento alla prova fatta per ogni singolo modulo o con tutti i moduli collegati in parallelo? Nel primo caso la risposta sarebbe che i pannelli lavorano in condizioni reali e non STD (standard da laboratorio; la potenza dichiarata fa riferimento a queste condizioni) perciò è normale quando c'è caldo etc non vedere la potenza dichiarata (solitamente quella reale varia dal 70 al 80% di quella dichiarata). Nel secondo caso di test (moduli in parallelo) allora qua interviene la limitazione del regolatore.
                                          In qualunque caso guarderei se i pannelli sono danneggiati, (se la sai l'età), se sono puliti.

                                          Per le batterie la tensione a vuoto non sempre indica se la batteria è esausta o no (specie se a riposo da poco).. Per aver la certezza bisogna far la prova che ti avevo scritto (lampadina da 55-60 W da auto ad ogni batteria carica) in quanto appena si attacca un carico alla batteria si ha una caduta di tensione e in base a quanto tempo ci mette per arrivare a 10,5 V si capisce lo stato della batteria.

                                          Ti dico come farei io (chiaramente è un parere personale e pura ipotesi, ben vengano altre opzioni di chiunque):
                                          Per tenere il regolatore attuale e avere un sistema 24 V metterei 4 batterie uguali (possibilmente nuove) in misto serie-parallelo così da avere il pacco batteria a 24 V mentre lato pannelli 8 moduli che vanno a comporre 2 stringhe in parallelo le quali ognuna ha 4 moduli in serie (o potrebbe anche essere 2 stringhe in serie e ognuna ha 4 moduli in parallelo). Nel primo caso hai una tensione maggiore lato pannelli (circa 68 V), nel secondo caso una tensione più bassa (circa 34 V).
                                          Puoi mettere al massimo 4 pannelli in serie sennò superi la tensione Voc (mediamente ogni pannello da 100 W 12 V ha una Voc in condizioni STD di circa 21 V). Avendo il sistema 24 V il regolatore permette di gestire fino a 1170 W mentre in carica fino a 780 W + tolleranza.. Così riesci a sfruttare completamente 8 pannelli in fase di carica. Inoltre con una tensione più alta avrai un sistema più efficiente, il rendimento globale dell'impianto migliora (minori perdite dovute dai cavi, regolatore mppt più efficiente e idem l'inverter a 24/230 V).
                                          Giusto per precisare.. Il regolatore ha una maggior efficienza quando la tensione dei pannelli e batteria è simile (comunque sempre Vpan > Vbat) perciò per questo aspetto converrebbe adottare la seconda soluzione che ti ho detto, ma allo stesso tempo con una tensione inferiore la corrente aumenta dunque le perdite dovute dai cavi (lato pannelli) aumentano.. Comunque vista l'efficienza maggiore del regolatore credo che vanno a controbilanciare ampiamente le perdite dei cavi. In conclusione andrei con la soluzione.. 2 stringhe in serie e ognuna di essi composta da 4 moduli in parallelo.
                                          Unico inconveniente è che ti serve un inverter a 24 V.

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                                          • #22
                                            Ciao Valam

                                            ho un inverter 24v 3000W, dovrebbe andare bene.
                                            Ok proverò questa soluzione e intanto testando le batterie. Per le batterie, qual è la tensione iniziale su cui poi effettuare il test? 13v?

                                            Grazie

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                                            • #23
                                              Si dovrebbe andar bene, però tieni presente che sarà molto inefficiente visto che il carico che colleghi è piccolo; inoltre, dipende dai modelli, può darsi che vada in stand-by l'inverter perchè il carico collegato è troppo piccolo e perciò l'assorbimento è molto basso.

                                              Una batteria al piombo carica dovrebbe dare almeno 12,9-12,95 V a vuoto dopo qualche ora.

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                                              • #24
                                                Ci provo e vi faccio sapere!

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                                                • #25
                                                  Ciao,

                                                  ho installato i pannelli come segue


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                                                  Ho anche installato due diodi schottky da 45V 15amp come da immagine.

                                                  Secondo il software monitoring di epever ad un certo punto produceva 435W, per un paio d'ore almeno (11:00-13:00), per poi calare in base allo stato di carica.
                                                  Ora ho visto che i pannelli prendono sole diretto per 8 ore al giorno, 7 di buona qualità.
                                                  Il regolatore riesce a fare le fasi di carica boost e float.
                                                  Ora alla fine della carica ho 25,6v, forse un po' bassa, ma devo dire che ho staccato i pannelli un paio di volte durante il giorno e comunque ci sono alcuni device attaccati h 24 (direi un totale di 40W).

                                                  Ho visto che avendo una tensione abbastanza alta in ingresso, l'MPPT lavora molto bene, a volte con un aumento di 50% di amp verso le batterie.

                                                  Vediamo domani..

                                                  Grazie!
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                                                  • #26
                                                    Ciao,
                                                    un aggiornamento.

                                                    Oggi il sistema ha prodotto 2,2 kWh.

                                                    La corrente dai pannelli è terminata e dopo circa 40 minuti questi sono i valori che mi dà il regolatore (ho spento l'inverter):

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                                                    Quello che non capisco è il Battery SOC che segna 76%. Le batterie misurano qualcosa più di 13v. Il SOC è di solito il 100% dalle 13 in poi, poi quando cala il sole scende così come la tensione. Ma 13v non sono di una batteria al 75%, no?

                                                    Grazie

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                                                    • #27
                                                      Per me il SOC è poco indicativo perchè il valore restituito è dato da valori di tensione preimpostati nel regolatore.
                                                      Leggo 26,11 V dunque secondo il mio punto di vista sono cariche; però leggo che ancora l'impianto forniva energia dunque la tensione letta è poco indicativa.
                                                      Una singola batteria 12 V quando è carica deve segnare a vuoto circa 12,9-12,95 V anche 13 V.

                                                      PS: Cerca di mettere i pannelli inclinati allo stesso modo.

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                                                      • #28
                                                        Ciao Valam,

                                                        grazie per il messaggio. Sì lavorerò sulle inclinazioni nel weekend e vedrò come va.
                                                        Ho monitorato la produzione di energia ed ho visto che il sistema arriva a 450W max. Certo, bisogna vedere quanto possono assorbire al massimo le batterie in carica perché più si caricano, meno assorbono, meno energia è prodotta. Mi dico però che perdo forse perdo un po' di potenza? E' vero però che mi pare di capire che questi pannelli nominalmente dovrebbero darmi 100W ma in realtà me ne dànno 60...

                                                        Una volta inclinati a dovere i pannelli monitorerò la situazione; poi al massimo potrei pensare di cambiare il settaggio e fare il sistema lato pannelli a 36v. In ogni caso l'epever funziona molto bene nella sua riconversione volt eccedenti in amperes.

                                                        Ti faccio sapere
                                                        Grazie!

                                                        Commenta


                                                        • #29
                                                          Oltre quanto consigliato prima. controlla se i pannelli non sono danneggiati e posizionali in modo che non si facciano ombra l'uno con l'altro.
                                                          La potenza di 100 W dei pannelli è dichiarata in condizioni standard, ma tali condizioni non sono verificate nella realtà. La potenza reale di picco mediamente è pari al 70% di quella dichiarata (in questo caso circa 70 W).. Poi mettiamoci le perdite dei cavi, delle connessioni, efficienza dell'inverter ci sta che vedi anche meno del 70%. Comunque come hai giustamente detto se le batterie sono pressoché cariche non possono assorbire esempio 500-600 W.

                                                          Per fare un sistema 36 V lato pannelli devi fare 3 stringhe collegate in parallelo e ognuna ha 3 pannelli in serie. Perdonami ma qualche commento fa avevo scritto una cosa sbagliata in merito alla tensione dei pannelli (stavo ragionando non come generatori ma utilizzatori tipo resistenze).
                                                          Il lato batteria può rimanere così com'è.

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                                                          • #30
                                                            i miei pannelli sono da 18v, quindi potrei fare 4 stringhe da due.

                                                            grazie!

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