Impianto fotovoltaico in Africa

[danifeb]

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

 

[antonio_LE]

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

 

[danifeb]

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.

 

[antonio_LE]

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

 

[danifeb]

Ciao,
qui sotto come dovrebbe essere la configurazione



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

 

[antonio_LE]

a occhio e croce, quindi sei nel nord africa e i pannelli saranno inclinati tra i 3 e 5 gradi

 

[danifeb]

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

 

[Valam]

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.

 

[danifeb]

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

 

[Valam]

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.

 

[danifeb]

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?

 

[Valam]

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.

 

[kaladiluna]

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...

 

[danifeb]

Ciao,

mi dà 35°! mi sembra tanto!



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



Grazie!

 

[Valam]

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

 

[antonio_LE]

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

 

[danifeb]

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

 

[antonio_LE]

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

 

[Valam]

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).

 

[danifeb]

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!