Tema: Duda con reguladores

Hola, bueno dias

Hace tiempo postee comentando que estaba realizando un estudio para un suministro de electricidad a partir de fotovoltaica. El problema es que mi consumo es muy elevado. 20000 Wh/día. He calculado que con las condiciones de sol que hay (es un proyecto de investigacion centrado en Africa no en España) necesito 30 paneles de 180 Wp. El problema me surge al elegir el regulador. Al conectar 3 paneles en serie a 72 V obtengo una intensidad de 49 A, que si considero el 25% de más para el regulador me sale más de 60 A. Mi pregunta es, ¿puedo dividir la instalación en 2, colocar 2 reguladores y luego conectar los cables para que alimenten al mismo conjunto de baterias?

Muchas gracias por vuestra atención

Como?

A ver ,que si pones 3 paneles de 24v si sacas 72v. ¿ Pero 49A ?

Gracias por contestar Photon. A ver que no me he explicado bien.

Tengo que poner 30 paneles para cubrir mis necesidades en el mes de menor contribución solar. Los paneles que he elegido tienen una intensidad máxima de 4.9 A y son de 24V. Coloco 10 grupos de 3 paneles en paralelo para mantener una tensión de 72 V y obtengo una intensidad de 49 A justo antes del regulador. La intensidad de cc es de 5.35, así que la total que llega al regulador es de 53.5 A. Entonces, así directamente podría colocar un regulador de 60 A, pero si aplico el coeficiente de sobredimensionamiento que he leido que utilizais de +25% sobrepaso esos 60 A.

Ahí está mi duda. ¿Me la juego poniendo 1 protección frente a cortocircuito antes del regulador o puedo poner 2 reguladores que luego conecto en paralelo para alimentar una única bateria?

Ya veo, puedes paralelarlos sin problemas.

De acuerdo. Muchas gracias!

Lord. No se porque te vas a tensiones raras de trabajo, cuando sería mas fácil trabajar por ejemplo a 48 V. donde encontrarás mas diversidad de lementos para tu proyecto o instalación.

Si trabajaras a 48 V, yo pondría 7 grupos de 2 paneles en serie, otros 7 grupos de 2 paneles en serie, cada grupo con un regulador de 40 Amp. a 48 V. y los otros dos paneles que te sobran directamente a las baterías, sin regulador, esto lo hago así porque no conozco reguladores de 48 V y 50 Amp.

Ten en cuenta que para calcular el regulador, te debes ir a la intensidad de cortocircuito, no a la de carga.

Coincido con Cocnchuo en irme a tensiones de 48V. De esta forma con ramales de 2 paneles en serie tendrías 15 ramales.

Te planteo otra opción, dado que el precio de los reguladores no es significativo con respecto al resto de elementos importantes de la instalación:

- Te puedes ir también a 3 reguladores de 30A a los cuales le entran 10 paneles (5x2serie). Tendrías una intensidad cc de entrada al regulador de 26.75A. Estaríamos dentro del rango aceptable. Y de ahí 3 salidas en paralelo a las baterías.

Precisamente una instalación que estamos haciendo ahora y de la cual he hecho preguntas acerca del calibre de un fucible, la hemos palnteado con 2 reguladores de 20A para 8 paneles de 90W a 24V con Isc de 3,15A. La entrada a cada regulador son 12,6A (algo más sobrado que lo te planteo, pero igualmente válido).

En todo caso, es otra idea. Tú eres el que decides el diseño que más te gusta y crees que va mejor a tu proyecto.

Saludos.

Hola,

He visto este regulador: FM80 - FLEXmax Outback, en las especificaciones dice:

"Hasta un máximo de 80A de salida y puede ser usado en bancos de baterias desde 12 hasta 60V, y con módulos fotovoltaicos sumando potencias de hasta 145VDC en circuito abierto."

Se podrian poner los paneles a 72V no?

Saludos,

Con el regulador que indica Aprendizdetodo, los denominados MPPT se puede hacer la instalación como el indica y como Lord indicaba también en su primer post.

Hay que tener en cuenta que este tipo de reguladores limita tanto la intensidad, como el voltaje, pero el voltaje no el nominal sino el de circuito abierto, cada panel de 24V en circuito abierto tendrá del órden de los 42/44 Volt. así que tres paneles en serie, representaría un voltaje de 44 * 3 = 132 Volt.

Como el amigo Lord habla de 30 paneles, habría que conectar en paralelo 10 grupos de 3 paneles en serie, por lo que sería 5,35 que indica como intensidad máxima de carga, multiplicado por 10 grupos = 53,5 Amp. que esta dentro de los parámetros del MPPT aunque en realidad, la corriente que se debe utilizar es la de cortocircuito que será del órden de 5.8 o 5,9 pero aún así esta dentro de lo que el regulador admite que son 80 Amp. según indica Aprendizdetodo.

Y para mi esta opción del regulador tipo MPPT sería la mejor opción para lo que quiere hacer el amigo Lord

Hola, gracias a todos por contestar.

A ver sigo comentando. Yo tenía mirado el regulador Xantrex XW-MPPT60-150 que me indicaba intensidad hasta 60 A y una tensión máxima de circuito abierto de 150 V. Por ello había elegido una configuración a 72 V, porque los valores de tensión en circuito abierto me valían y la intensidad en principio también. Además comprobé como este regulador permite conectar un campo de mayor voltaje que el valor de tensión de las baterias. De esta forma coloco las baterías a un valor más normal como es 48 V y así luego puedo elegir un convertidor de también 48V (había pensando en 3 en paralelo Xantrex XW de 6000W - he considerado 20 kW, factor de simultaneidad 60% y un 150% para potencia instantánea).

Los paneles elegidos tienen una intensidad nominal de 4.9 A y de cortocircuito de 5.35, por eso había hecho los cálculos con 53.5 A. Dudaba con el de 60 A porque igual se quedaba un poco corto, pero si los hay tambien de 80 A...

Tengo que mirar a ver ya que si divido la instalación en 48V y 2 ó 3 reguladores igual me permite más flexibilidad de elección de paneles.

Una pregunta más quería haceros. En la universidad siempre hemos trabajado en alterna, entonces cuando llego al cálculo de continua, los valores de caida de tensión los entiendo, pero la duda me viene con la intensidad máxima que soporta el cable. ¿Utilizo el mismo cable que en alterna y con la misma intensidad máxima soportada por el cable? Lo digo porque al tener 3 convertidores de 6000 W, lo que me conlleva una potencia pico instantánea para arranque de 36000 W (en total), la intesidad de continua que me sale es de 36000/48 = 750 A, lo que me parece un poco grande. No se si los cálculos que me planteo son correctos (creo que sí).

Otra pregunta ya que estoy para asegurar. La linea desde el regulador a las baterias (son de 2250Ah Ch-100) debo dimensionarlas para una intensidad de 225 A, ¿no?

Muchas gracias por vuestra ayuda!

Edito: El cable ese de 750A que no consigo encontrar y no lo veo muy factible ... ¿puedo colocar 3 cables que vayan desde las baterías a cada convertidor? Una vez convertido a alterna uniría los 3 cables con los que llegaría a un cuadro eléctrico. Luego para conectar un grupo electrógeno, ¿serviría que uno de ellos mandará la señal al grupo como si solo hubiera un convertidor?

Hola LordD,

A mi los calculos me parecen correctos.

Si lo haces todo modular te quedará menos intensidad en cada cable, para protecciones y sección del cable será mas fácil, además si lo tienes modular, cuando se escacharra algo solo cambias eso, si tienes 3 reguladores y se rompe uno solo cambias es, bueno eso va a gustos..

Photon tienes un link en su firma a una calculadora de sección en CC, salen numeros altos pero es lo que hay, varia mucho con la distancia y la caida de tensión claro.

Espero que te sea de ayuda, de todas formas Conchuo es mucho mas experto, yo seguiria sus consejos.

Saludos,

Hola aprendizdetodo, gracias otra vez

Estoy empezando a considerar hacerlo todo modular. Realmente no me variará mucho la instalación. Hago 2 o 3 líneas, elijo en función de eso y luego ya uno cable en alterna que es mucho más sencillo.

Los cálculos en continua los entiendo. El problema era el de los 750 A, que no encontraba cable para esas exigencias por ningún lado. Una vez solventado eso ya creo que lo tengo todo bastante bien mirado.

Voy a estudiarlo poniéndo 3 grupos "módulos" y ya os digo lo que me sale.

Un saludo y gracias a todos de nuevo

Buenas otra vez,

Ya tengo la instalación separándola en 3 grupos de 10 paneles cada uno. De esta forma he elegido conectarlos a 48 V y así se evitan complicaciones. De esta forma los problemas con las secciones de cables desaparecen (120 mm2 como máximo y considerando bastante coeficiente de seguridad).

Muchas gracias a todos, sin duda si algo se de fotovoltaica es gracias a vosotros.

Solo una pregunta más quería haceros. Supongo que la respuesta será que sí pero bueno... para asegurar. ¿Conviene colocar un MPPT de 60 A aunque me valga con uno menor (5 grupos en paralelo a 5.35 A mas un 25% me dan 33.4375 A)? Lo digo porque no encuentro reguladores MPPT de 40 A, solo he visto el Xantrex que estaba considerando y los que me ha indicado aprendizdetodo.

Un saludo!

Amigo Lord. En primer lugar, no conozco ningún inversor de la marca Xantrex serie SW de 6.000 Wts. los que yo conozco son los de 3.000 Wts y los de 4.500 Wts aunque ellos venden un Kit paralelo, para hacer trabajar dos de estos inversores y doblar la potencia, de forma que se podrían conseguiir 6.000 Wts. o 9.000 Wts. no se si es a eso a lo que te refieres, tambien creo que se pueden conectar tres de estos inversores para trabajar en corriente trifásica, que supongo sería lo mas interesante para ti ya que vas a trabajar con grandes cargas de consumo.

La firma Vitron también tiene inversores potentes y hay una serie que también se conectan tres inversores de hasta 5.000 Wts. para obtener corriente trifásica y los hay con y sin cargador de baterías incorporado.

Yo particularmente prefiero los Vitron, ya que son mas sencillos de programar y algo mas baratos, ambos son muy robustos y el xantrex también es cargador de baterías.

Los cálculos que haces pra el tema de los conductores eléctricos, son los correctos te sale lógicamente muy a lo bestia porque la intensidad es mucha y porque en tus cálculo te has ido a la potencia máxima a 220 V a lo mejor a 380 V si pudieras trabajar la cosa cambiaría,

Yo te aconsejo que utilices varios cables de 50 m/m juntos hasta alcanzar la dimensión necesaria, porque si trabajas con conductores de mayor diámetro te vas a encontrar con problemas en los conectores, embornado, terminales etc...

Hola Conchuo,

Te pongo el enlace donde he encontrado los inversores que comentaba (espero que no esté haciendo nada "no legal" ya que sólo informo de un posible producto):

http://www.solarpanelstore.com/pdf/x...spec_sheet.pdf

Como ves ahí indican un convertidor de 6000 W. Ese es uno de los que estoy considerando ya que también quiero que cargue las baterías en caso de necesidad con un grupo electrógeno adicional a la instalación.

Al final he dividido la instalación en, digamos, 3 módulos independientes de 10 paneles, 1 regulador, sistema de acumulación y convertidor. De esta forma no sobrepaso los 50 mm2 nada más que en la linea que va de baterias a convertidor. Colocaré 2 cables de 50 mm2 siguiendo tu consejo, que con esa configuración también me cumple.

He realizado los cálculos a 220 V porque la idea es que se tratara de un consumo de una residencia, es decir, luces, enchufes, pequeños electrodomésticos, termos eléctricos, sistema de potabilización, etc. Entonces casi me parece más engorroso utilizar 380 y luego cambiar a 220 que producirlo ya todo a 220.

Miraré la marca que me comentas de convertidor a ver que encuentro.

Muchas gracias por los consejos!

Lord. es que se trata de un anueva gama de Xantrex de la serie XW, yo me estaba refiriendo a la serie SW , estos que tu indicas son completamente nuevos para mi y he visto que se programa también la frecuencia de la corriente, ya que antes los había para los EEUU con diferencia de herzios respecto a los Europeos, pero esta serie parece ser que se pueden regular.

Por otro lado yo los unicos MPPT que he instalado son los de Xantrex y van muy bien, pero solo conozco un modelo y es el modelo XW-MPPT60-150 que es el que tu mencionas.

Por cierto es una autentica aberración calentar agua con una resistencia (Termo eléctrico) mediente energía obtenida por los sistemas solares fotovoltaicos, es un autentico derroche de energía , el rendimiento del sistema Joule es bajisimo, sería mucho mejor que instalases sistema de energía solar térmica para este cometido.

Con respecto a 380 o 220 si puedes balancear adecuadamnete las cargas de consumo, trabajando a 380 evitas sobredimensionar los conductores, pero bien es verdad que sin conocer las características de tu instalación es dificil aconsejarte.

Por lo que he leido en tu post, creo que lo mas rentable seria utilizar los MPPT y poner en serie los paneles hasta casi conseguir la tension maxima que te permita el MPPT elegido, asi necesitarás menos sección de cable para compensar la caida de tensión, despues programar la salida de los susoduchos a la tension de banco de bateria maxima o de la que encuentres inversores de la potencia necesaria, (creo que elegir 48v de banco de bateria seria ideal). De esta manera podrias incluso ahorrarte alguna placa, ya que los MPPT y sobre todo poniendolo asi como te he comentado ganan unas horas "HSP" al dia por su sistema de busqueda de carga. Desde aqui y para que le sirva tambien de información al amigo Conchuo, despues de probar los Outback y los Xantrex. sigo eligiendo el primero, se lleva de calle al Xantres.
Me refiero al MX60 contra el XM-MPPT-60. Por varias razones de funcionabilidad.

Hola, siento no haberme podido conectar antes

Conchuo si me refería a la serie XW igual no lo dejé claro, lo siento. Por otra parte había considerado los termos eléctricos por ser más baratos y más accesibles para lo que sería una zona como aquella aunque ciertamente ya que estoy dimensionaré unos paneles solares térmicos a ver que tal quedan. En ese caso tendré que rehacer todo ya que las necesidades de energía me van a bajar notablemente. Muchas gracias por la recomendación.

Taverok, gracias por postear. El valor máximo de los MPPT ronda los 150 V en vacio, considerando que los paneles son de 44 V en vacio (aproximadamente) sólo puedo poner hasta 3 en paralelo. Como tengo una instalación de 30 paneles he decidido, por simplicidad, poner grupos de 10 paneles conectando 2 en serie y luego en paralelo. Los MPPT pondré los 2 tipos para dejar varias posibilidades de instalación.

Un saludo y gracias de nuevo por responder

Hola, buenas de nuevo

Es domingo por la tarde, día de proyecto después de desconectar un poco del fin de semana. Así pues, he de volveros a hacer una pregunta.

Hablé con el profesor el viernes del tipo de la instalación que he diseñado gracias a vuestra ayuda y le surgió la siguiente duda. ¿La salida de los convertidores de cada "instalación" (os recuerdo, tengo dimensionados 3 campos de 10 paneles fotovoltaicos trabajando a 48V con su respectivo regulador, sistema de baterías y 2 convertidores en paralelo) se puede unir para llevarla a un mismo cuadro eléctrico o se requeriría un cuadro eléctrico para cada "instalación"? Yo en un principio había considerado que al tratarse de las mismas instalaciones con el mismo número de paneles, regulador, baterías y trabajando a la misma tensión podrían conectarse en paralelo sin problemas (igual que se conectan 2 convertidores en paralelo cuando necesitas más potencia) pero claro, me ha dicho que me informe y realmente no se donde podría conseguir información (mañana lunes ire a algún quisco a ver si encuentro esas revistas de todoelectrónica que acabo de leer en el foro). La cuestión es que si solo necesito un cuadro eléctrico podría poner todas las cargas ahí sin problema mientras que si necesito 3 tendré que hacer un diseño más exhaustivo sobre qué cargas van a qué cuadro, qué potencia requieren esas cargas... (es decir, iluminación por un lado, fuerza por otro...) vamos que probablemente tendría que rehacer todos los cálculos y redimensionar los campos de paneles en función de las cargas por separado que considere.

Por tanto, ¿es posible unir la salida de los convertidores de cada mini-instalación a una única línea que alimente a un único cuadro eléctrico? La idea sería que cualquier carga de la residencia pudiera absorber energía del sistema de acumulación de cualquiera de las 3 "instalaciones" diseñadas.

Gracias de nuevo por vuestra ayuda.

Lord, yo no se si entiendo muy bien tu pregunta, tu tienes tres campos de paneles diferentes, cada uno va através de su regulador de carga a una sola batería y de ahí conectas dos iversores en paralelo a 220 V. (por ejemplo si cada inversor fuese de 5.000 Wts. tendrías 10.000 Wts) ya que estan conectados en paralelo, pero cuando tu conectas dos inversores en paralelo tienes una sola salida a 220, no tienes dos salidas diferentes, que creo que es tu equivocación.

Con esa salida a 220 de 10 Kw. (es un supuesto) entras en el cuadro electrico y distribuyes corriente a la vivienda y se acabaron los problemas.

Hola Conchuo, a ver te explico mi instalación.

Necesito suministrar aproximadamente 20.000 Wh/día. Para ello necesito un campo de 30 paneles fotovoltaicos. Entonces, debido a que me salen las secciones de cables inmensas entre el sistema de baterías y los convertidores necesarios he decidido dividir mi instalación en 3 instalaciones de 10 paneles fotovoltaicos. Cada una de estas instalaciones está formada por:
· 10 paneles FV: 2 paneles en serie para tener 48V (los paneles son de 24V) y 5 grupos en paralelo.
· 1 regulador MPPT diseñado según la intensidad de cc del campo FV
· 1 sistema de acumulación a 48 V
· 2 convertidores en paralelo de 3600W.

Lo que tengo claro es que la salida de estos convertidores la puedo unificar en un único cable colocándolos en paralelo. Mi duda es la siguiente.

Como tengo tres de estas instalaciones tengo 3 cables que salen del conjunto de 2 convertidores correspondientes a cada fase. Es decir, tengo 3 conjuntos de campo FV+regulador+baterías+2 convertidores en paralelo. Por tanto tengo 3 baterías distintas que alimenta cada una a un conjunto de 2 convertidores en paralelo. Entonces, la duda es si puedo conectar esos 3 cables que salen de cada "mini-instalación" en paralelo para alimentar a un único cuadro eléctrico.

Adjunto un esquemilla que he hecho rápidamente en Paint. La duda está en la conexión con interrogantes.

Un saludo!

Sin entrar en detalles sobre el cálculo de la instalación, que habrá que verlo mas detenidamente, pero contestando exactamente a tu pregunta, la verdad es que no lo se, nunca se me ha planteado este problema.

Lo que si te puedo decir es que cuando trabajan dos inversores en paralelo, tienen que estar diseñados de fábrica para que puedan hacer este trabajo, quiero decirte con esto, que tu no puedes coger dos inversores iguales de la misma marca y conectar en paralelo sus salidas de ac, esto así no funciona.

Basandome en esto, de lo que estoy seguro, supongo por la misma razón, que no podrás conectar en paralelo las tres salidas unificadas de tus tres grupos de dos inversores.

Pero a veces nos complicamos la vida en exceso, cuando no hace falta. En primer lugar creo que lo que tu estas haciendo es un ejercicio de fin de curso o algo parecido y que no se trata de un proyecto para una instalación real.

En segundo lugar dime cuales son a grandes rasgos los consumos diarios de 20.000 Wts. que mencionas y cual es el consumo punta, es decir el máximo consumo en un mismo momento, dime tambies las horas solares pico de la zona y vamos a tratar de desmenuzar el problema, que creo que nos estamos yendo por las ramas.

Hola Conchuo

Si se trata de un proyecto final de carrera. Le propuse al profesor hacer un estudio de instalaciones de energías renovables para una residencia en un país africano, por esto de no disponer de acceso a energía y tal. Y le pareció interesante. Por ello he empezado ahora con la fotovoltaica aislada, para suministrar energía eléctrica, y luego pasaré a térmica solar para el agua caliente, eólica en caso de condiciones favorables de viento.

Dicho esto se eligió una localización en Ífrica adecuada para este tipo de instalaciones. Elegí Angola y obtuve (de la página de la UE donde hay un programa interactivo para conocer horas de sol pico) un valor mínimo de 5.7 HSP (colocados horizontalmente para necesitar menos paneles en los meses "malos"). El profesor me dijo que podía estudiar con un consumo de 20.000 Wh/día, que el suponía suficiente para una pequeña residencia de unas 7-10 personas allí. Por lo tanto, con ese valor y el valor de las HSP, obtuve que necesitaba 30 paneles de 180 Wp y 24 V.

En un primer momento puse todos los paneles conectados en series de 3 (72V) y alimentando a un único regulador MPPT de 80A (Outback). De ahí pasaba a un sistema de baterías (lo calculé según lo que leí en el foro para 4 días de autonomía y el coef. de 0.7) y posteriormente lo conectaba a un conjunto de convertidores (creo recordar que eran entorno a 18.000 W de potencia de salida - elegí un coef de arranque del 150% y de simultaneidad del 60% -, el doble considerando potencia instantánea para arranque de motores y demás) Se me presentaba el problema de los cables entre la batería y los convertidores. Como la potencia es elevada y la tensión de las baterías es de 48 V, me salía una intensidad demasiado elevada (36000W/48V=750 A). Por ello os pregunté anteriormente y me comentó un usuario del foro la idea de dividir mi instalación en 3 instalaciones individuales. Así reducía a un tercio la potencia y con ello intensidad, lo que me eliminaba el problema de los cables.

Por tanto, el problema reside en esa conexión entre el sistema de baterías y los convertidores. De todas formas, si aún con esa intensidad que me sale crees que puedo utilizar varios cables o algo, la verdad es que sería complicarse mucho menos. 2 campos fotovoltaicos con sus respectivos reguladores MPPT que suministran energía a un único sistema de baterías conectado a un conjunto de convertidores en paralelo y de estos a un único cuadro eléctrico.

Supongo que para el proyecto, podría poner cualquier de las dos opciones (3 cuadros diferentes con 3 instalaciones diferentes o 1 única instalación con el problema de la intensidad), pero ya que estoy involucrado me apetecería conocer bien el tema y no hay mejor forma que ponerse con un proyecto, ir desarrollandolo y viendo que dudas van saliendo.

¿Crees, por tanto, que a pesar de esa intensidad que me sale se podría realizar esa conexión entre convertidores en paralelo y campo de baterías?

Un saludo

No me has dicho la potencia de simultaneidad, quiero decir que cual sería el máximo consumo en un momento determinado

Pues ciertamente es que no sabría decirtelo. Ya te comento que el valor de 20.000 W h/día me lo comentó el profesor. No se que habrá considerado como posible consumo. Supongo que será relacionado con iluminación interior y exterior, bombas para bombeo de agua potable, algún aparato de cocina...

La verdad es que podría decirte un valor pero no sería real. Mañana hablaré con él a ver si me puede dar un valor aproximado.