Tema: Sistema aislado.Problemas para encontrar inversor trifásico 400V.

Hola a tod@s!

Este es mi primer post, así que además de presentarme, aprovecho para agradecer a la gente que dedica "un poco" de su valioso tiempo para compartir su experiencia con los que empezamos en este mundillo, o que simplemente se encuentra con nuevas aplicaciones en su trabajo o estudios..

Intentaré ser conciso en las dudas sobre mi primera aventura con fotovoltaica..

1.- Demanda.

• Consumo medio diario peor mes: 6kWh/día.
• Potencia máxima demandada: 7kW (de forma muy puntual)
• Cargas monofásicas (230Vac) y trifásicas (400Vac)

2.- Cálculos realizados.

• Potencia generador fotovoltaico: 4kWp
• Capacidad batería: 1200Ah (calculado para Vcc=24V)

3.- Planteamiento inicial.

• Paneles
• Regulador carga MPPT (Tensión grupo paneles -> 24V).
• Batería 24V
• Inversor trifásico 7kW 400V

4.- Dudas.

a) Inversor: Me resulta complicadísimo encontrar inversores trifásicos 400V de 6-8kW. De lo poco que he encontrado: Solener s7000. ¿Existen más opciones?

b) Paneles: Al utilizar un regulador MPPT entiendo que se puede instalar un panel no específico para sist. aislado. ¿Qué marca comercial y que potencia recomendáis con buena relación calidad/precio en base a vuestra experiencia? ¿Merecen la pena los específicos aún con el regulador MPPT?

c) Tensión del sistema: Inicialmente lo he calculado para 24V, pero leyendo por el foro y revisando los datos de partida (pontencia y demanda del sistema), quizás sea conveniente subir a 48V.. En este caso.. ¿la batería sería de 600Ah o me estoy columpiando en algo?

c) Regulador de carga: Había pensado en el FM80 o Atersa 80C/MMPT.. quedaría pendiente revisar el calibre en función de la tensión elegida.

d) Baterías. Sólo he visto las Exide OPZs, no sé si será buena elección. Corregidme si me equivoco: podría instalar 12 vasos de capacidad 1320Ah para tensión de sistema 24V, o bien 24 vasos de capacidad 660Ah si al final me paso a 48V.

Sé que al final son muchas "pequeñas preguntas", pero os agradezco que me echéis una mano para concretar los equipos comerciales y poder hacer los cálculos definitivos con sus respectivas fichas técnicas.

Salu2 y gracias de antemano!

yo montaria todo outback...vete a 48v, y con tres inverters vfx3048 tienes 9kw continuos/+16kw pico (del curso legal) en trifasico...fm80, mate3 y flexnet dc. las exide opzs classic solar estan bien, si te puedes ir a 800 ah en 48v es redondo. muy buena instalacion...si señor, incluso se merece un seguidor solar!...jajaja

Gracias por la rapidez!

Lo cierto es que he decidido plantearlo en 48V, así que voy a rehacer todos los cálculos..

Respecto a lo de Outback, acabo de ver el inversor que me indicas, y parece ser que no va nada mal...

Incluso es posible que para la instalación que estoy proyectando sea mejor la combinación de 3 inversores monofásicos VFX3048 que un solo inversor trifásico.. porque.. se me ocurre lo siguiente: en caso de consumo sólo monofásico.. ¿se activaría sólo el inversor correspondiente o se activaría todo el sistema? ¿Cada inversor se adapta automáticamente al consumo de cada fase?

Si es así, en mi caso sería mucho más eficiente la combinación de los tres inversores monofásicos, ya que hay momentos en los que sólo hay consumo monofásico.. (además de que en caso de avería quedaría parte de la instalación con servicio..)

Respecto a los paneles he echado un vistacillo a los mencionados en el foro y me he quedado con los que comentaba un compañero: los SOLAICO SL666 270W a 24V. No son específicos para sistemas aislado.. ¿merecen la pena los específicos teniendo en cuenta que está planteado el fm80?

Salu2 y gracias de nuevo..

P.D. Unicornio, me has dejado "tieso" con tanta sigla .. Había leído algo sobre el sistema de monitorización de Outback estos días, pero pensaba que era suficiente con FlexnetDC.. Después de mucho pdf, ya he visto que el Flexnet es como el "sistema de adquisición".. y que a mayores necesito el Mate para control/visualización/programación de los equipos. Entiendo que con Hub4 + Mate + VFX3024(x3) + FM80 estoy listo.. Corrígeme si me equivoco..

los inversores outback son como una piedra, lo dejas ahi y ya esta, te olvidas...vienen del mercado nautico, comenzando por la us navy...jejeje
es verdad, con que lo cojas en brazos te das cuenta que es solido y robusto, denso...jejeje, y su funcionamiento es igual...los demas equipos de outback tambien son de una calidad hi-end, pero los inversores son algo especial... ;-)

te interesa el mate 3 y claro necesitas el hub4...el flexnet dc es tambien una birgueria, pero es lo unico que podria ser prescindible...

ten seguro que si montas todo outback vas a tener las espaldas bien cubiertas, aunque realmente si tuvieras que usar el servicio tecnico post-venta para algo mas que una consulta seria una extravagancia...jejeje

todos los inversores trifasicos se componen de tres monofasicos, lo bueno que tiene la solucion outback es que es modular, y escalable...y efectivamente en caso de cambios o averias la modularidad es un grado...el equilibrio de fases no va a ser ningun problema y efectivamente cada inverter trabaja por separado para la potencia que tenga que suministrar en cada fase...pero eso pasa tambien con los que no son modulares... ;-)

con los paneles sin problemas, mejor de venta a red que son mas baratos...serializate de tres en tres, o 4 a 4 para tener un voc maximo de 120 v (ojo, maximo, a -20ºC...jejeje) y luego paralelo hasta los kw que quieras...en 48v el fm80 ira mucho mas desahogado, aunque tendrias que poner dos para 4kwp

yo monte una de estas en una granja hace unos años y me esta trayendo buenos recuerdos, esta todo funcionando sin problemas, pusimos 985 ah en c100@48v, y 3 kwp con seguimiento de un eje...como la seda...van unos a soldar y sueldan, ordeñadoras trifasicas, bombas, tanques frigorificos...lo que sea...alli nadie se preocupa de tener cuidado con la red, parece que estan conectados...jajaja

habia un grupo de 50kva que ahora solo usamos en el mantenimiento para igualar y tal...al tio le dolia la mano de pagar pasta en gasoil, casi 8kilos de pelas al año...ahora ya no esta tan triste!...jejeje

Muchas gracias unicornio!

No sabéis lo que se aprende de vuestras "batallitas".. Espero poder contar las mías dentro de unos mesecillos y poder aportar más al foro..

Pues nada, tengo todo más o menos claro.. efectivamente, y muy a mi pesar, tendría que meter dos reguladores..

Simplemente para asegurarme, y ya para no dar más la brasa con este tema ... a ver si podéis confirmarme lo siguiente:

Necesito 4kWp ->> 15 paneles x 270W = 4050Wp.
Topología ->> 3 en serie + 5 ramas en paralelo (Voc=40V -> 120V a la entrada del regulador).

Como necesito dos reguladores, plantearía dos grupos de paneles independientes:

Grupo 1 de paneles (3 serie x 3 ramas paralelo): 2430W -> Regulador FM80 (max.2500W).
Grupo 2 de paneles (3 serie x 2 ramas paralelo): 1620W -> Regulador FM60 (max.1800W).
Las salidas de los dos reguladores irían en paralelo a bornes de baterías.

¿Cómo lo véis? ¿Quedarán muy ajustados los reguladores?

Prometido, último post del día..

Salu2 y gracias!

Iniciado por rimou000

Necesito 4kWp ->> 15 paneles x 270W = 4050Wp.
Topología ->> 3 en serie + 5 ramas en paralelo (Voc=40V -> 120V a la entrada del regulador).

Si la bateria es de 48V entonces el Vmp en el pico de verano tiene que ser mas que el pico de voltaje durante una carga de compensacion. Depende en la fabricante, normalmente una carga de compensacion puede llegar a 2.7V/vaso = 64.8V. Hay que añadir unos Voltios para pierdidas en la cable y en el regulador, =~ 4V. El efecto de temperatura para placas poli o mono puede ser 135mV por cada grado encima de 25 grados... pues si la celula puede llegar a 60 grados = 35 x 135mV =~ 5V. Sumando todo =~ 75V. Entonces el Vmp tiene que ser encima de 75V Y el Voc menos de 150V (tambien teniendo en cuenta el efecto de temperatura, pero al reves en invierno).

Y aqui es una de los inconvenientes de trabajar con baterias de 48V: que no todos las placas caben bien en estes margines.

Para cargar a 48V nunca cargaras a menos del voltaje de flotacion =~ 2.23V/vaso = 53.5V. 4050W / 53.5 = 75A. Cabra en un regulador FM80 de Outback.

Con la tema de 400V trifasico, si las cargas son motores existe el opcion en construir todo en 230V monofasico y luego poner un variador de frequencia para cambiarlo a 230V trifasico. Puedes configurarlo para tener el mismo torque, pero a menos velocidad. La ventaja seria que los variadores de frequencia son baratos en comparacion con 2 inversores de 48V mas.
La tema de motores en 400V y 230V trifasico esta explicado aqui (en ingles):
HowTo: 240V Supply to a 400V AC Motor - Application Detail

No lo entiendo muy bien pero parece que para un motor de 400V trifasico 50Hz, puedes darlo 230V trifasico de 29Hz y los revoluciones seria 66%, pero el torque seria lo mismo.
Otro opcion seria cambiar la configuracion del motor a 230V trifasico, si es posible? (Hay que hablar con el fabricante o una electricista)

Lo que tengo yo es una bomba de 1.5kW de 230V trifasico y he puesto un variador que convierte el 230V mono de mi inversor a trifasico para la bomba. Encima puedo arrancarlo muy suave, de momento esta programado para arrancar desde 0Hz hasta 50Hz en 20 segundos. Esta muy bien para la vida del motor y tambien evita corrientes grandes en el inversor. Claro que hay unas perdidas de eficiencia en el variador - pero bueno, para mi los + son mas que los -

Iniciado por stephen

Si la bateria es de 48V entonces el Vmp en el pico de verano tiene que ser mas que el pico de voltaje durante una carga de compensacion. Depende en la fabricante, normalmente una carga de compensacion puede llegar a 2.7V/vaso = 64.8V. Hay que añadir unos Voltios para pierdidas en la cable y en el regulador, =~ 4V. El efecto de temperatura para placas poli o mono puede ser 135mV por cada grado encima de 25 grados... pues si la celula puede llegar a 60 grados = 35 x 135mV =~ 5V. Sumando todo =~ 75V. Entonces el Vmp tiene que ser encima de 75V Y el Voc menos de 150V (tambien teniendo en cuenta el efecto de temperatura, pero al reves en invierno).

Y aqui es una de los inconvenientes de trabajar con baterias de 48V: que no todos las placas caben bien en estes margines.

Para cargar a 48V nunca cargaras a menos del voltaje de flotacion =~ 2.23V/vaso = 53.5V. 4050W / 53.5 = 75A. Cabra en un regulador FM80 de Outback.

Gracias por explicarlo con tanto detalle Stephen, sigo aprediendo cosillas con vosotros..

Efectivamente, desde el punto de vista de "salida", con un solo regulador de carga debería ser suficiente. Sin embargo, me ha entrado la duda al ver las características de entrada...

Según la ficha técnica, la potencia máxima de matriz FV a la entrada del regulador es de 2500W para el FM80 y de 1800W para el FM60. Por esto, entiendo que no puedo conectar mi matriz de 4050Wp directamente al FM80. Por eso creo que tendría que utilizar dos unidades, que en mi caso serían un FM80 y FM60..

Iniciado por stephen

Con la tema de 400V trifasico, si las cargas son motores existe el opcion en construir todo en 230V monofasico y luego poner un variador de frequencia para cambiarlo a 230V trifasico. Puedes configurarlo para tener el mismo torque, pero a menos velocidad. La ventaja seria que los variadores de frequencia son baratos en comparacion con 2 inversores de 48V mas.

Es una posibilidad interesante que no había contemplado. De hecho, sí he instalado algún variador de entrada monofásica y salida trifásica (3x230Vac) para pequeñas bombas trifásicas que lo permiten. En otros motores que sean trifásicos 230/400V, y que estén alimentados a 400V inicialmente, también se pueden alimentar con el variador 3x230V siempre que tengas los 6 bornes de las bobinas accesibles y cambies los puentes para conectarlo en triángulo en vez de en estrella...

Lo que no sabía es la información del enlace.. Habría que hacer unas pruebas, pero no tiene mala pinta..

En mi caso el tema de los variadores sería complejo, porque se tratan de pequeñas máquinas trifásicas que no tienen el motor "accesible" directamente.. Quiero decir que la alimentación trifásica va a cuadro de control, con trafos de maniobra 400/24, placas electrónicas y demás que ya están preparados para una alimentación trifásica a 400V. No es que sea especialmente complicado, pero probablemente la mano de obra de reforma de cada una de ellas, sumado a pequeños componentes que habría que cambiar, junto con los variadores, pruebas de funcionamiento, etc. se equipare bastante a la compra de dos inversores más.. Habrá que estudiarlo!

Salu2 y gracias por vuestros comentarios!

Iniciado por rimou000

Necesito 4kWp ->> 15 paneles x 270W = 4050Wp.
Topología ->> 3 en serie + 5 ramas en paralelo (Voc=40V -> 120V a la entrada del regulador).

Como necesito dos reguladores, plantearía dos grupos de paneles independientes:

Grupo 1 de paneles (3 serie x 3 ramas paralelo): 2430W -> Regulador FM80 (max.2500W).
Grupo 2 de paneles (3 serie x 2 ramas paralelo): 1620W -> Regulador FM60 (max.1800W).
Las salidas de los dos reguladores irían en paralelo a bornes de baterías.

¿Cómo lo véis? ¿Quedarán muy ajustados los reguladores?

Prometido, último post del día..

Salu2 y gracias!

esta perfecto, solo vigila que el voc no se te vaya mas alla de los 140v cuando la temperatura de ese sitio baje mucho mas de lo normal, dale -10 ºC mas que estan las cosas del tiempo muy revueltas...jajaja

Iniciado por unicornio

esta perfecto, solo vigila que el voc no se te vaya mas alla de los 140v cuando la temperatura de ese sitio baje mucho mas de lo normal, dale -10 ºC mas que estan las cosas del tiempo muy revueltas...jajaja

recuerda pedir el sensor de temperatura, con uno solo te vale ya que lo comparten todos los cargadores, y es imprescindible...jeje

Iniciado por unicornio

recuerda pedir el sensor de temperatura, con uno solo te vale ya que lo comparten todos los cargadores, y es imprescindible...jeje

Ok Unicornio, eso estaba viendo, aunque en el manual del inversor:

Un solo RTS (sensor temperatura de batería) conectado al inversor maestro, y este inversor (el maestro), conectado al puerto 1 del HUB10. De esta forma ya lo comparten todos los equipos conectados al HUB..

Perfecto! Muchas gracias!

P.D. (Me da miedo ponerme a preparar el presupuesto )

Iniciado por stephen

Para cargar a 48V nunca cargaras a menos del voltaje de flotacion =~ 2.23V/vaso = 53.5V. 4050W / 53.5 = 75A. Cabra en un regulador FM80 de Outback.

un fm80 en teoria te permite un maximo de 5000 vatios en el array, por lo que yo veo un poco ajustado para + de 4kwp, por que para cuando se de un pico de alto rendimiento va a rozar el limite...por otro lado yo "intuyo" (a que si photon?...jejeje) que el flexmax80 es un flexmax60 con la "culata rectificada y trucado", me baso en ello por que lleva el mismo numero y las mismas performances en los semiconductores de potencia, por lo que nunca me ha gustado rozar ese limite, mientras que el limite de voltios de entrada si que me gusta mas acercarme a el....jejeje (a que si, photon?...jajaja)

yo lo que si haria en esta instalacion (como lo mas razonable) es reducir un poco el array y usar un solo fm80, invirtiendo lo que me cuesta el otro fm60, mas la estructura metalica de fijacion del array, mas los paneles que quito, en un seguidor solar, con lo cual voy a sacar mucho mas al dia con menos inversion en medios, por que es mas eficiente, mas divertido, pero tambien mas mas ecologico y mas sostenible... ;-)

Iniciado por rimou000

Ok Unicornio, eso estaba viendo, aunque en el manual del inversor:

Un solo RTS (sensor temperatura de batería) conectado al inversor maestro, y este inversor (el maestro), conectado al puerto 1 del HUB10. De esta forma ya lo comparten todos los equipos conectados al HUB..

Perfecto! Muchas gracias!

P.D. (Me da miedo ponerme a preparar el presupuesto )

ehhhh!...el miedo es una lacra!...estas montando algo gordo que comparado con lo que hace seguro que es barato!...jejeje
animo!...:-)

Pues tenéis razón!

Tenéis que perdonar, pero efectivamente con un FM80 me vale para los 4kWp.
Lo que pasó es que "emparejé" mal los valores de potencia/tensión!

Leí 2500W/48Vcc y resulta que la barra en este caso hacía la función de separación, no de relación, qué desastre!

En fin, que creo que lo más viable económicamente es que meta un solo regulador y traer los 5 paralelos de los 3 paneles en serie.. Unicornio, ¿de verdad crees que se queda justo? Quedaría dimensionado a un 80% de la potencia admisible por el regulador y tengo que ajustar presupuesto para aumentar las posibilidades de que la instalación no se quede en papel ..

Respecto al seguidor, he sacado 5 minutillos para ver tu blog y lo cierto me parece muy interesante verificar en la práctica la viabilidad de un seguidor.. Cuando pase este apuro me leeré con más detenimiento todas tus conclusiones..

En este proyecto no tengo posibilidad de seguidor; se plantea sobre cubierta y con la idea de que sea lo menos agresivo posible estéticamente..

A sacudirse el miedo como bien dices!

Salu2!

Entras en rango perfectamente para el FM80 y las series-paralelos parecen ok.
Puestos a ampliar en un futuro puede caber otra serie, pero llegado el caso donde pudiese meter mas de 80A el FM se quedará ahí y no aprovechara el resto. También puedes poner una estructura sin seguimiento pero con diferentes ángulos de inclinación para mejorar según la estación.

Iniciado por rimou000

En fin, que creo que lo más viable económicamente es que meta un solo regulador y traer los 5 paralelos de los 3 paneles en serie.. Unicornio, ¿de verdad crees que se queda justo? Quedaría dimensionado a un 80% de la potencia admisible por el regulador y tengo que ajustar presupuesto para aumentar las posibilidades de que la instalación no se quede en papel ..

si que me parece un poco ajustado, creo que incluso un poco por encima del 80% y el problema es que el regulador va a estar currando en estas condiciones todo el dia y ya habra que tener cuidado con las temperaturas dependiendo de donde esta instalado, que generalmente no suelen ser como las "salas refrigeradas" de un datacenter, sino mas bien cuartos cerrados que suelen coger bastante temperatura y donde no existe la posibilidad de refrigeracion por que no seria viable...vamos es lo mismo que poner un inverter de 3000 vatios para tener un consumo continuo de 2500 vatios, mas picos...bastante ajustadillo...

ademas, 4050 wp de captacion siempre me ha parecido demasiado para un consumo como el que tu estimas, de 6kwh el peor de los dias, por lo que pienso que si necesitas reducir el presupuesto puedes quitarte tranquilamente 1 kwp de paneles y el sistema estara bien dimensionado y mas equilibrado...

no obstante, si hay un equipo que puede soportar situaciones limite continuadas, ese es un outback!...jejeje

Gracias de nuevo por vuestros consejos..

Unicornio, efectivamente puede parecer que la potencia FV instalada sea excesiva para la demanda del sistema.. Supongo que coinciden varias circunstancias:

- Por un lado, la cubierta en la que planteo la situación de los paneles está ligerísimamente desviada respecto al sur, y el ángulo de inclinación no es el óptimo para la latitud en la que se encuentra.. Tengo unas pérdidas por orientación e inclinación cercanas al 14%. Como ya comenté, se pretende que estéticamente se aprecie lo menos posible, así que el tema de seguidor o instalación de varias posiciones resulta delicado (aunque veo más sencilla esta última posibilidad que planteaba Photon..)

- Se ha planteado previsión de acumulación para 3 días.

- Por otro lado, la inexperiencia siempre saca a relucir tu "lado previsor" y tiendes a ser más conservador... (¿Y si me quedo corto...?)

En cualquier caso y teniendo en cuentas vuestras recomendaciones, voy a plantear las dos opciones de 3 y 4kWp hasta el final, incluyendo un pequeño estudio económico. Si finalmente hay opciones de llevarlo a cabo, estudiaré con más detalle el consumo (hay una parte de la instalación que sólo funciona unos meses al año..) y me decidiré por la más equilibrada..

(Tendré en cuenta el tema de la refrigeración del regulador en el caso se que se vaya adelante con 4kWp! )

Salu2!