F.E.R. classiche

[mariomaggi]

Ciao a tutti.
questo post andrebbe in una sezione "argomenti comuni" tra le F.E.R. classiche, in quanto riguarda solare, eolico, ecc.

Per non ripeterlo 5 volte lo metto in questa sezione
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La maggior parte delle F.E.R. sono caratterizzate da discontinuita' di erogazione nel tempo dell'energia.
La maggior parte di queste utilizzazioni beneficiano di un'elettronica di potenza per ottimizzare le prestazioni.
Generalmente l'elettronica di potenza non prevede la conversione di bassi livelli di potenza.
Quindi l'energia disponibile ma non gestibile dalle attuali apparecchiature di potenza viene di fatto sprecata.

Esempio: un aerogeneratore con vento scarso riesce a girare, l'alternatore genera tensione ma questa non riesce a raggiungere il valore minimo per azionare il carico e pertanto risulta inutilizzabile. Idem per i generatori a biogas, idem per i fotovoltaici, ecc.

Certamente e' possibile produrre dei convertitori DC/DC che possano accettare una forte variazione della tensione di ingresso, per esempio in un rapporto 1:20.
Certamente questi convertitori potrebbero migliorare il rapporto costo del sistema/resa energetica.
Certamente in Italia abbiamo progettisti e aziende che potrebbero sviluppare tale sistema
Certamente si aspettera' che qualche cinese li realizzi, per poi copiarli (date le carenze finanziarie croniche e l'assoluta mancanza di supporto alla ricerca applicata di pubblica utilita' da parte di qualsivoglia ente o istituto pubblico verso piccole aziende dinamiche senza agganci politici).

L'uso del bus DC e' - IMHO - la soluzione elegante per tutte le applicazioni future di generazione elettrica.

Se qualcuno ha gia' delle soluzioni (con un rapporto delle tensioni almeno di 1:10) mi contatti, anche privatamente, per portare avanti qualche iniziativa.

Ci sono in giro un po' di impianti a F.E.R., perche' non aumentarne la resa utilizzandoli per un tempo maggiore nell'arco della giornata?

Ciao
Mario Maggi

Edited by mariomaggi - 26/6/2005, 09:20

Ciao.
Ciao Mario.
L'idea mi sembra buona. In effetti, non essendo esperto di FER, non ci avevo mai pensato. Non credo sia molto difficile progettare e realizzare quello che chiedi, hai già in mente dettagli sulle minime richieste al dispositivo ?:
Caratteristiche di Vin,
Dettagli su Vout,
Correnti di lavoro massime,
Efficienza,
Condizioni ambientali di lavoro,
Consumo in riposo,
Features aggiuntive.
Per la progettazione potrei interessarmene (compatibilmente a quanto in corso), si potrebbe valutare il costo beneficio, anche se ho qualche dubbio sulla convenienza (sicuro che non esista qualcosa di simile in commercio ?)
A tal proposito, hai idea dei volumi attesi ?
Ciao, Hike

Edited by hike - 26/6/2005, 15:12

[mariomaggi]

Caro hike,
sentiamoci lunedi pomeriggio o martedi.
Dato che progetti elettronica di potenza, sai benissimo che una tensione di alimentazione variabile in un rapporto cosi' alto e' un problema, ma tutti i problemi tecnici sono risolvibili.

Non mi sembra opportuno mettere a disposizione di chiunque i dati, se qualcuno con esperienza specifica mi scrive con nome e ditta, rispondero' certamente.
Se poi si arrivera' a risultati concreti, li presentero' sul forum.

Ciao
Mario

[Furio57]

Ciao a tutti
Buona idea! un alternatore per l'eolico già con la combinazione stella / triangolo si avvicina un po' all' obiettivo. Anch'io non sono esperto di questa tecnica, ma per il poco che ho visto più o meno il tutto si basa quasi sempre su PWM.

Salutoni
Furio57

Edited by Furio57 - 26/6/2005, 16:41

[mariomaggi]

Caro Furio57,

CITAZIONE

un alternatore per l'eolico già con la combinazione stella / triangolo si avvicina un po' all' obiettivo

vero, ma il rapporto max/min nello stella/triangolo e' solo di 1:1,73. Io dico: spingiamo il rapporto fino a 1:20 ossia 11 volte tanto verso il basso, catturiamo anche il sole al tramonto ed il rotore che gira appena. Tecnicamente e' possibile, te lo garantisco.

P.S.: per i generatori eolici sarebbe piu' valida la connessione degli avvolgimenti in serie/parallelo, anziche' a stella/triangolo. Il rapporto passerebbe da 1,73 a 2, piu' vantaggioso.

Ciao
Mario

Edited by mariomaggi - 2/9/2005, 23:38

Ciao a tutti.
Mario, sei sicuro che non esiste qualcosa del genere in commercio ?
Hike.

[mariomaggi]

Caro Hike,
non mi risulta, ma e' difficilissimo sapere se esistono oggetti non presentati sul web.
Fino ad un rapporto 1:3 fra la tensione minima necessaria e la massima accettabile, puoi avere molta scelta tra prodotti commerciali.
Gia' a 1:5 restano pochi prodotti, a 1:20 e' un'impresa trovarli.

Ciao
Mario

[FernandoFast]

ciao Mario,
non so se lo sai ma il ministero delle attività produttive ha un bando per il finanziamento di ricerca precompetitiva mirato alle energie rinnovabili. Per ottenere il finanziamento, a parte gli agganci politici (che se hai un buon progetto non sono un problema), è necessaria una collaborazione con una università o un centro di ricerca indipendente.

Se vuoi provarci, il bando ha un fondo di rotazione e prevede finanziamenti da 1,5-5 milioni di euro. Ti assicuro che non sanno realmente a chi dare i soldi... per questo motivo vengono finanziati anche progetti decisamente "banali". Se fossi in te io accetterei la sfida. Il bando scade il 30 settembre e se vuoi un aiuto .....
Fernando

Link alla pagina web del ministero

Edited by FernandoFast - 2/9/2005, 20:43

[mariomaggi]

Caro FernandoFast,
grazie per avermi ricordato e per l'offerta di aiuto.

Avevo letto a suo tempo il bando e l'ho scartato immediatamente.
E' destinato a chi ha gia' i soldi e gli agganci politici, non fa per il mio caso.

Ho toccato con mano pochi mesi fa una procedura simile condotta da un'altra ditta, c'era di mezzo un generatore elettrico molto innovativo, completamente diverso nella costruzione da quelli attualmente in produzione, con rendimento ai massimi livelli: bocciato il finanziamento italiano, l'idea ora sta andando verso la Cina dove hanno bisogno di energia e di generatori.

Ciao
Mario

Forse nel discorso di MarioMaggi puo' entrare anche l'uso di circuiti switching Dc-DC nei regolatori solari.
Io uso il solare per lavoro (stazioni sismologiche remote) e parto da queste considerazioni:

I regolatori comunemente usati (io uso Morningstar e sto valutando Genius-Helios) controllano la carica solo con tecniche ON-OFF.
I pannelli vengono quindi alternativamente collegati agli accumulatori o scollegati da questi a frequenza di qualche kHz.

Nella fase di ON i pannelli si trovano forzati alla stessa tensione degli accumulatori (meno le cadute su cavi e semiconduttori di potenza) ma questa non e' necessariamente la tensione di uscita ottimale, cioe' quella a cui i pannelli erogano la massima potenza.
Da quello che ho letto questa e' piu' alta di qualche volt , e solo un circuito switching DC-DC permetterebbe di adattare le due tensioni per massimizzare il rendimento.
Ho anche letto che il beneficio sarebbe massimo a batterie scariche e d'inverno (i.e. quando ne ho piu' bisogno) in quanto, per la minore temperatura ambiente, la tensione d'uscita delle celle e' maggiore (a pari insolazione).
Lo stesso circuito permetterebbe inoltre la ricarica quando la tensione e' inferiore.
Chiedo a voi esperti quanto guadagno di efficienza potrei aspettarmi e quanto lascerei nel circuito di switching (10%?) , anche se il micro potrebbe benissimo bypassarlo quando il gioco non valesse la candela.
Come mai questi regolatori non sono la norma? L'hardware supplementare non si ripagherebbe in breve tempo?

Con ammirazione e stima......ciao

Edited by paolo1961 - 3/9/2005, 12:22

[mariomaggi]

Caro Paolo,
vedo che ci intendiamo bene.
Le tecniche ed i prodotti integrati per switching si adeguano alle esigenze del mercato. Oggi quest'apparecchiatura non esiste con queste caratteristiche. Se venisse progettata, e usata in quantita', mi azzarderei a ipotizzare un rendimento del 94% o forse piu'.

CITAZIONE

Come mai questi regolatori non sono la norma?

Me lo sono chiesto anch'io nel 1977, quando con un amico ho realizzato un inverter industriale a transistor PWM a tensione di rete con uscita trifase. Li vendevamo anche in Giappone.
Ho saputo solo dopo che il nostro e' stato il primo inverter PWM costruito in Italia, in giro c'erano solo tiristori e un solo altro a transistor ma non di tipo PWM.

Ora mi rifaccio la tua stessa domanda. Rispondo, non e' cosi' facile, usando i componenti standard il costo di acquisto e' maggiore (ma poi rende di piu'). Usando componenti dedicati, il costo potrebbe essere paragonabile a quello di altri sistemi. Ma per fare prodotti dedicati servono investimenti, e qui casca l'asino.

Ciao
Mario

Ho trovato qualcosa seguendo un altro thread di questo forum.(http://www.forumcommunity.net/?t=1866081)
Si tratta di regolatori MPPT (Maximum Power Point Trackers)
visibili ad esempio su:
http://www.aesltd.com.au/whatwedo/docs/mppt.htm

Voglio cercare di capire di quanto e' il beneficio.

Non sarebbe importante, in vista della partenza del conto energia italiano, che piu' persone possibile siano a conoscenza della differenza con un regolatore ON/OFF?

[mariomaggi]

Caro Paolo,
io non ho avuto occasione di usarli, ma chi ha usato altri MPPT ti rispondera'.
Come vedi, non ci sono dati tecnici sul sito che hai citato. Il concetto e' lo stesso, il mglioramento che propongo e' l'utilizzo con rapporto di tensione di ingresso anche di 20:1 (non parlo solo del fotovoltaico).
Ciao
Mario

[Furio57]

Ciao a tutti
Ciao Paolo 1961

CITAZIONE (paolo1961 @ 3/9/2005, 12:03)

Non sarebbe importante, in vista della partenza del conto energia italiano, che piu' persone possibile siano a conoscenza della differenza con un regolatore ON/OFF?

Il conto energia prevede inverter grid connected che con i regolatori per inpianti stand alone hanno poco a che fare. Questi inverter hanno presente nella propria circuitazione la gestione dell' MPP a volte multipla per ogni stringa di moduli fotovoltaici ed addirittura differente per il tipo cristallino/amorfo.
Per quanto riguarda invece i regolatori per impianti "ad isola", quelli funzionanti ON/OFF, sono da scartare perchè poco efficienti, mentre quelli ad impulsi PWM sono da usarsi perchè tengono sotto controllo la batteria anche se carica e la mantengono "fresca" (trickle). Sono un po' scettico sull'uso di un sistema switching perchè il recupero eventuale di energia superando la soglia elettronica di ricarica della batteria secondo me viene inficiata dalla percentuale di inefficienza dell'circuito dello stesso witching. Lo ritengo altresì molto utile nell'eolico.

Salutoni
Furio57

Edited by Furio57 - 3/9/2005, 17:14

Ciao a tutti,
Scusa Furio, sono anchio dubbioso circa il bilancio tra efficienza (o inefficienza) del DC-DC ed eventuali recuperi di energia, ma perchè fai distinzione tra solare ed eolico ?
Ciao, Hike
PS: ho appena testato lo stirling rotativo autopartente (non te ne ricorderai sono passati 6 mesi!!!). Appena ho un po di tempo posto i risultati nell'apposita discussione. Ciao