Prego Manu71.
In genere non mi piace lasciare le cose in sospeso e dato che mi trovo una manciata di minuti completo il quadro.
Tensione scelta nell'impianto.
Le scelte ricadono tipicamente per i 12V e suoi multipli doppi 24,48,96 etc.
Dipende tipicamente da cosa devo alimentare e dai carichi connessi.
Se devo alimentare una semplice illuminazione led ed apparecchiature funzionanti a 12v, i 12V sono la scelta ottimale perchè non necessito di nessun tipo di ulteriori conversioni e prelevo direttamente dalle batterie di accumulo.Potete trovare la mia esperienza
qui
Se devo applicare carichi elevati a 220V la selta obbligata ricade su tensioni superiori, poichè incrementando la tensione diminiusco le perdite di cablaggio e di connessione e gli inverter lavorano in maniera migliore con rendimenti più elevati.
Più elevato è il carico presunto e per più ore esso è utilizzato e maggiori sono i potenziali picchi di assorbimento, più alta di conseguenza sarà la tensione di lavoro del banco di accumulo.
Non a caso gli autoveicoli elettrici utilizzano tensioni a partire dai 192V fino ai 384V mentre gli scooter si limitano a 96 ed alcuni piccoli a 48, mentre veicoli pesanti come filobus 750V e treni 750 ,1500 adesso 3000V, per evitare dispersioni di energia e cavi di cablaggio eccessivamente grossi incrementando il rendimento dei motori e facilitandone il prelievo tramite pantografi.
Nell'accumulo molto dipende anche dalla capacità di produzione dell'impianto, se uso un solo pannello o due i 12V vanno bene, se ne uso di più posso scegliere una tensione superiore se ne utilizzo molti ovviamente salgo ancora, ma tutto sempre ben proporzionato in base a 'c' carichi e tempi altrimenti ottengo un sistema sbilanciato che può durare poco.
Ricordo inoltre che ogni conversione di energia da una tensione ad un'altra implica una perdita di rendimento, pertanto se la mia esigenza è prevalentemente a 12V non monterò un impianto a 24 o 48V poichè avrei la necessità di dotarmi di un ulteriore riduttore di tensione che ritrasformi i 24 o 48V nei 12V occorrenti con una perdita di circa il 10%.
Se al contrario la mia esigenza maggiore è di 220V posso salire di tensione ma...più si sale di tensione maggiori sono tipicamente gli assorbimenti degli inverter senza carichi per trasformare la CC in CA, se un inverter da 4kWh a 48V assorbe mediamente senza carichi solo per restare acceso 40Wh, nell'arco delle 24h ho consumato 960Wh, uno più piccolo da 3kWh ed a 24V assorbe 25Wh che diventano 600Wh nelle 24 ore, quasi il 40% in meno.
Rincorrere l'inverter più grosso potrebbe essere un errore se poi i carichi applicati sono minimi, per poco tempo e concentrati in orari specifici o solo in certi periodi dell'anno.
Una soluzione pratica potrebbe essere quella di sezionare l'impianto con più inverter di taglia più piccola che prelevano sempre dallo stesso banco batterie di accumulo gestendo le sue accensioni e lasciandone uno sempre acceso per l'illuminazione ed in base alle necessità ed al periodo.
Con il sezionamento inoltre posso prevedere meglio la contemporaneità dei carichi di picco che possono bloccare l'inverter o stressarlo.
Per assurdo, da esempio precedente, meglio due inverter da 3kWh 24V che uno da 4kWh 48V separando luci+frigo+congelatore+tv da prese, con la possibilità di fare autospegnere la sezione prese senza carico presente (stand-by), otterrei 6kWh in totale contro i precedenti 4 risparmiando potenzialmente pure nei consumi sulla trasformazione 0,6+,06 = 1,2kWh meno lo stand-by di prese che forse nemmeno raggiunge il 50% di utilizzo quindi 900Wh contro 960Wh. Questo mi preserva in caso di rotture di uno dei due consentendomi di fornire priorità alla sezione luci ed ho tempo per trovare soluzioni alternative per la parte prese.
Ovviamente questo può creare delle complicazioni impiantistiche, ma facilmente superabili.
Altro problema è il rapporto giorno notte con il periodo estate inverno.
Esso crea degli squilibri nel bilanciamento dell'accumulo sia a causa delle differenti produzioni FV che per i differenti utilizzi rispetto ai consumi di fondo.
La produzione FV come sappiamo, se bene esposto, ha un rapporto inverno estate di 1 a 3~3,5, ovvero un impianto da 1kWp se in estate produrrà mediamente 5kWh in inverno ne produrra mediamente circa 1,6 o poco meno. Si può bilanciare parzialmente esponendo i pannelli più verticalmente, 60° e più e guadagnare qualcosa, ma poco (fate le prove con PVGIS), in ogni caso il problema invernale sono i lunghi periodi di mancanza di sole, a volte 4 giorni e più, che non consentono di ricaricare le batterie in tempo utile.
Ecco che ritorna il problema dell'accumulo, se in estate la mia maggiore preoccupazione è recuperare l'ultima stilla di sole da immagazzinare, in inverno devo preservarmi quanto più a lungo possibile l'accumulo per più giorni in caso di carenza di produzione per evitare che le batterie si scarichino eccessivamente, quindi se ho tarato il mio impianto estivo per l'80% di SOC in inverno arriverò facilmente a meno del 30% ed ancora meno (cosa non buona).
Purtroppo non si può fare nulla ed in più lotta contro di noi anche il numero di ore di buio 15 invernali contro le 9 estive che impongono un maggior numero di ore di accensioni luci.
Ecco che in inverno si è costretti a scollegare alcuni carichi se non si vuole restare completamente al buio e la scelta della ripartizione degli inverter ritorna utile, anzi molto utile perchè posso escludere totalmente dal prelievo dell'accumulo sia inverter che prese.
Ovviamente il sistema vale se ho un metodo altenativo di prelievo di energia da altri fornitori, se sono completamente in isola la cosa è veramente difficile e dura da gestire se non ricorrendo ad accumuli giganteschi o produzione di energia in forma alternativa al FV.
Altra cosa è se i carichi li devo gestire solo di notte, solo di giorno o h24.
In un esempio precedente riportavo che in estate con 1kWp di FV ed accumulo bilanciato potevo prelevare circa 235Wh mentre in inverno solo 58Wh questo mediamente h24.
Ma se il carico fosse solo crepuscolare in estate potrei prelevare 630 X 9 ore ed in inverno 94 X 15 ore.
Se fosse solo di giorno in estate 378 X 15 ore ed in inverno 156 X 9 ore
Parliamo di assorbimenti medi orari ovviamente, per i prelievi di spunto dobbiamo ritornare alla capacità dell'accumulo come visto prima.
Allego un foglio di calcolo che consente di avere una idea approssimativa di cosa, come, quando e quanto posso gestire con un impianto.
I dati in
ROSSO sono modificabili a piacere, per carico medio si intende la somma del tempo di utilizzo per l'assorbimento di tutte le utenze fornite diviso 24h. scusate per eventuali errori o inesattezze.
Visualizza allegato Isola.xls
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