Tema: Como reacciona un maximizador MPPT si se supera la potencia máxima recomendada?

Hola foreros

Me dirijo a vosotros con una duda que tengo ante la siguiente situación:
- QUIERO instalar una planta FV aislada
- TENGO 12 placas de 190Wp (72 células, VOC=45V, Isc=5.4A) = 2280Wp
- TENGO 12 vasos OPzS de 625Ah a C10 (812Ah a C100), es decir bateria de 24V
- TENGO un regulador MPPT Outback FM60 (max. 1800W con bateria de 24V)
- NO TENGO dinero para comprar más vasos (ampliar a 48V) o para comprar un maximizador de 80A

Asi como estan montados los módulos (grupos de 4 placas con tres orientaciones diferentes), nunca dan la potencia pico de 2280W. Con mucho sol de verano pueden llegar puntualmente a 2100W, pero casi siempre dan bastante por debajo de los 2000W.
Según la ficha técnica al FM60 con batería de 24V se le pueden conectar placas hasta 1800Wp.
Yo quiero conectarle las 12 placas que tengo (2280Wp), con las caracteristicas descritas.

Ahora viene mi duda: Cómo reaccionará el FM60???

Opción 1: En cuanto la potencia real que le entra desde los módulos supere los 1800W, el FM60 se frie y pasa al nirvana. Esto no me gustaría nada.

Opción 2: Ante una entrada superior a los 1800W autorizados, el FM60 hace lo mismo que cuando no hay consumo y la batería está cargada a tope: Desconecta temporalmente los módulos.

Opción 3 ...: Ante una sobrepotencia de entrada el FM60 reacciona de una forma desconocida (para mi).

Si alguien me puede confirmar que la opción 2 es la que ocurrirá, le estaría muy agradecido.
Esto sería genial, pues se aprovecharía toda la potencia que generan los 12 módulos, menos en las contadas ocasiones cuando generan más de 1800W. Y lo mejor: El FM60 no sufriría daños!

Os agradezco vuestros comentarios.

Editado: Se me olvidó decir que pienso conectar los 12 módulos en 6 grupos paralelos de dos placas en serie cada grupo o alternativamente en 4 grupos de 3 placas en serie cada grupo. En ambos casos no superaría ni la tensión ni el amperaje que acepta el FM60.

Tranquilo, no le pasará nada al FM60, simplemente se limitará a unos 60 A cuando las placas podrían dar más. Como cuentas con diferentes orientaciones también tendrás algo de pérdidas por "mismatch" de las distintas series y aparte nunca podrás llegar a la potencia nominal del campo fv como el ángulo del sol nunca podrá ser perpendicular para todos los paneles.

¿Qué le pasa a un coche cuando va en primera y lo llevas siempre acelerado a tope?, pues que termina quemándose.

¿Quieres que la instalación te dure?, pues no la obligues a ir en primera a tope la mayor parte del día.

Recuerda, la FV no entiende de “lagartos”.

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La solución que te da “Hlebtomane” de varias orientaciones seria una forma adecuada para repartir la “carga”, pero es algo que no me gusta, pues si el chisme sale “sensible” te quedas sin el, se que los FM esta preparados para esas cosas y mas, pero no se como reaccionaria con un pico de “lluvia” (placas frías por lluvia, gotas de agua concentrado los rayos de sol y salida rabiosa de este en un claro estupendo), pero tu mismo.

Gracias a Hlebtomane y a mjrosg por sus comentarios

@Hlebtomane:
Me gusta mucho lo que escribes. Si te entiendo bien, dices que el regulador nunca pasará de los 60A que aguanta (hacia la batería) y en caso de recibir más potencia de las placas simplemente omitirá el exceso sin sufrir daño. Esto es lo que deseaba.

@mjrosg:
Tu comparación con un coche yendo siempre en primera me gusta mucho menos. No me gusta, porque no es lo que quiero, claro está. Pero tambien pienso que no es muy acertado. Si insistes en el ejemplo del coche, más bien sería yendo en quinta y al apretar el acelerador "más de lo permitido", el exceso de combustible se desviaría directamente al tubo de escape. Eso no le haría daño al coche, pero no estoy completamente convencido de que el FM60 haga exactamente esto. Hlebtomane me anima a pensar de esta forma, pero tu evidentemente no estas de acuerdo.
El "pico de lluvia" realmente lo veo como un (pequeño) riesgo, pero creo poder vivir con el.

Hay más opiniones?

En cuanto a las tres orientaciones diferentes: Este montaje de las placas tiene dos ventajas (en mi caso):
1. Las placas nunca darán la potencia máxima al mismo tiempo (lo que dice Hlebtomane)
2. Tengo una potencia más equilibrada en el transcurso del dia: Por la mañana el sol da de lleno al grupo 1, al mediodia al grupo 2 y por la tarde al grupo 3. Funciona un poco como un seguidor solar.

Iniciado por el_cobarde

En cuanto a las tres orientaciones diferentes: Este montaje de las placas tiene dos ventajas (en mi caso):
1. Las placas nunca darán la potencia máxima al mismo tiempo (lo que dice Hlebtomane)
.

Depende. Si las tienes muy planas (15-20º), cuando llegue el verano y a medio día, la orientación importa bien poco.

Gracias, Carlos6025.
Tienes mucha razon. Efectivamente, las placas estan poco inclinadas, a unos 18 grados. Y, efectivamente, en verano, con pleno sol de mediodia, es cuando todas dan mucha potentia a la vez. Este verano lo he medido (las placas ya estan instaladas) y la suma no llega a los 2280W de potencia pico, pero fácilmente supera los 2000W. En esas horas es cuando realmente castigaría al FM60 y esto es lo que me preocupa y donde quisiera conocer vuestra experiencia.
Lo que tengo que decidir es si conecto los 12 módulos o mejor conectar solo diez?

A mi FM80 le ha pasado alguna vez de tener que limitar la intensidad de 80A, y de momento no huele a quemado. Pero, como dice MJROSG, tenerlo siempre a tope...

A ver, está claro que cuánto más horas va a tope, menos va a durar, pero estamos hablando de un equipo robusto de calidad, diseñado para poder con ello. Aparte, en verano, probablemente ya llegas a absorción mucho antes de mediodía si te sobra panel y entonces la intensidad se te va a limitar a menos. Puede que con más placas incluso te da menos intensidad a mediodía ya que te dan más intensidad ya por la mañana y no hace falta cargar a tope por mediodía. Realmente, sin saber los consumos (descarga) que tienes, no se puede decir.
Si fuera un regulador chinorri, te diría que mejor no te pases, pero un Outback te lo hace sin problemas (a lo mejor te dura un año menos que si lo llevas más relajado, pero eso no es la cuestión porque si fuera por la vida útil, no lo uses directamente, te lo guardas en la caja y probablemente dura siglos...).
Por cierto, hablando con el fabricante alemán Soltronic, me comentaron que su regulador MPPT de 20 A la gente lo usa con más de 1 kWp de panel conectado, simplemente para obtener los 20 A también en días de mal tiempo y no ven ningún problema, el equipo no puede ir las horas que quieras a 20 A (su máximo) y no ponen ningún límite de panel para cumplir con la garantía (sólo hay que cumplir con tensiones e intensidades máximas de entrada y, por cierto, los 75 V de entrada que tiene de máximo son con factor de seguridad y aguanta hasta 100 V realmente. Pues según la filosofía del fabricante mejor hacerlo o no...

Iniciado por Hlebtomane

...., pero un Outback te lo hace sin problemas (a lo mejor te dura un año menos que si lo llevas más relajado, pero eso no es la cuestión porque si fuera por la vida útil, no lo uses directamente, te lo guardas en la caja y probablemente dura siglos...).

Jajaja..muy bueno...puede ser la mejor opción...

Por cierto, ¿Es posible que haya leído en algún sitio (manual) que el FM hace derating?...

igual reduce las tensiones de los strings y ya está, no?

@hlebtomane: y @carlos6025:
Gracias otra vez, chicos. Hlebtomane, pareces ser igual de atrevido que yo, pero afortunadamente tienes mucha más experiencia. Lo que dices que al mediodia de verano el FM60 ya estará en absorción y regulará la potencia (para conseguir voltaje constante) me convence y me conforta mucho!

Sin embargo, la idea de guardar el Outback en la caja me parece genial y creo que lo voy a hacer !!

Es que tengo por aquí tambien un regulador PWM (no MPPT) tipo Xantrex C-60 60A 12-24V. Según tengo entendido los PWM son menos sensibles a sobrecarga que los MPPT. De hecho, el Xantrex indica "corriente pico máx. 85A". Entonces, podría "guardar el Outback en la caja" y usar el Xantrex.

Pregunta 1: Aguantaría el Xantrex con todas las placas (2280Wp, Voc=45V, Isc=64.8A - pero casi siempre menos de 60A) ?

Pregunta 2: Os parece mejor poner el Xantrex PWM con las 12 placas o el Outback FM60 (MPPT) con solo 10 placas?

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@skolly:
Si, esto es lo que quise decir con la opción 2 en mi mensaje inicial. Me parece la mejor solución, pero no estoy seguro ...

¡Maldito seas!, tienes un Xantrex C60 aparte y no dijiste nada. Pues por qué no repartes las placas entre los dos (llenando el FM60 de panel y lo que supere los 1800 Wp al C60). El C60 lo tendrás que configurar con voltajes más bajos para no molestar la regulación del Outback.

El FM te va a capar la intensidad de entrada a baterías a 60A (no se puede subir a 70A como el MX), y llegado a este límite es cuestión de ver la temperatura de los componentes, a mas temp. durante mas tiempo, mas facil que a la larga algo pete.

@Photon:
Gracias! O sea, es arriesgado y depende de la calidad de los componentes eléctricos del Outback. Malo!
Y qué me dices de usar el Xantrex en vez del Outback?

@Hlebtomane:
Si, mea culpa, me arrepiento. No había pensado en el Xantrex.
Buena idea, eso de usar los dos reguladores. Hasta ahora, no lo había hecho nunca. A ver, si lo entiendo bien:

1. Conecto 8 módulos al Outback (1520Wp) y lo configuro óptimamente para las baterias que tengo.

2. Conecto los 4 módulos restantes (760Wp) al Xantrex y le configuro con voltajes más bajos.

Con eso de "voltajes más bajos" en el Xantrex no estoy muy seguro. Yo haría lo siguiente:
a) Voltaje de absorción: 0.5V menos que en el Outback
b) Voltaje de flotación: 0.5V menos que en el Outback
c) Ecualización: Ninguna. De esto ya se ocupará el Outback

Correcto? O hay alguna configuración mejor?

Pero aparte de esto: Me podeis decir si el Xantrex C60 aguantaría con las 12 placas (2280Wp) el solo??
De esta forma me podría guardar el Outback para otra instalación ...

El serie C puede regular sus tensiones para que cuadren con las del FM, así que sin miedo.

Puede que tengas un problema con las tensiones y la sonda de temperatura en el FM, ya que la tensión configurada en el FM será menor si la temperatura aumenta más de 20ºC. En ese caso, la tensión será menor en el FM que en el Xantrex. A no se que el Xantrex también tenga sonda.

@carlos6025: y @Photon:
Gracias. Veo que la combinación del Xantrex C60 con el Outback FM60 parece ser factible.

Pero qué me decis de usar solamente el Xantrex con todas las placas y guardar el Outback para otro proyecto?
(siempre andamos escasos de pasta por aqui ...)

Buenos dias. Pregunto porque me interesa el tema tambien.

De entrada, tengo entendido que un aparato de su potencia nominal, tiene que soportarla sin problema. Es más, si esta frio cargara con más intensidad, pero a medida que se calienta, bajara la carga hasta que se enfrie. Por lo que lo mismo puede subir el rendimiento y verlo cargando 65A, como se te puede calentar por temperatura ambiente o por intensidad de trabajo y que este limitando la carga a 45 amps.

Por otro lado, un regulador pwm controla la carga y lo mete todo para dentro, por lo que si le inyectas más de lo que tolera lo fries. Por el contrario, un MPPT es un transformador que se alimenta del array y transforma para cargar el acumulador, por mucho campo solar que tengas no le pasara nada, simplemente descartará el excedente que no pueda aprovechar por capacidad.

Romperse/estropearse no se va a estropear, simplemente es que le harás trabajar al maximo de su capacidad, para el que ha sido diseñado, fabricado y homologado. Evidentemente trabajando desahogado, los componentes duraran más que a máximo rendimiento, pero para eso esta. Debería trabajar sin problema.

En cuanto a tu caso particular, por la sobre-potencia a conectar, para empezar, un modulo nunca da el 100%, salvo circunstancias muy puntuales de mucho frio y radiacion alta, al tener diferentes orientaciones nunca van a trabajar a tope todas las placas y si le sumas las perdidas de conexionado y cableado, y hasta las perdidas de transformacion del propio MPPT nunca vas a estar a tope.

En el caso del verano, con placas planas con alto % de produccion, el calor te hará perder hasta un 15-20% de rendimiento del array, por lo que el mppt tampoco va a ir tan pasado.

Una ultima cosa a tener en cuenta, es que con una bateria tan "pequeña", en cuanto salga el sol y empieces a meterle amperios se te va a cargar enseguida (tengo la misma bateria a 12v yo) y automaticamente se limitara la intensidad de carga, ahorrandote sobreesfuerzos de regulador... y cuando este nublado o en amanecer-anochecer, podrás sacar partido de todos los kwh instalados.

Yo tambien tengo intencion de sobrepasar de potencia instalada mi MPPT, atendiendo a la produccion no optima de los modulos y a todas las perdidas que se sufren, especialmente por temperatura con alta radiacion solar.

El regulador tendria que aguantar, aunque tuvieras 10 kw de array, porque viene autolimitado en potencia, y encima con derating por temperatura operativa, yo no me preocuparia, pero si tienes dos regualdores de carga, pues distribuyeles el trabajo para que nunca puedas "tocar techo" y almacenes siempre toda la produccion posible.

Si me equivoco, o no opinais lo mismo, o estoy pasando algo por alto, me corregis con total libertad, por supuesto!

Si el problema es que en verano los tres grupos capten sol a tope y se pase, igual con instalar un "interruptor" en uno de los grupos para poder desconectarlo y en verano no llevar siempre "el motor" a tope pudiera ser suficiente ¿ no ?

El ejemplo del motor no es acertado, porque circular en 1ª implica tener el motor alto de rpms sin carga, semi en vacio y eso es perjudicial.

Lo que vamos a hacer nosotros es llevarlo hasta su máxima capacidad, es decir, coger un coche y ponerlo a la maxima velocidad posible con el acelerador pisado a tope, y eso no debería suponer ningún problema para el vehículo, siempre que este en buenas condiciones de mantenimiento... y aunque evidentemente el desgaste de componentes será mayor que circulando a 80 km/h, debería tolerarlo sin problema y aun así, tener una larga vida util... es decir, que si falla es porque esta mal fabricado/diseñado, no porque el uso no haya sido adecuado.

De todas formas, el manual siempre marca una potencia nominal, y en un apartado el máximo tolerable de sobrepotencia tolerada, supongo que para curarse en salud y que no se hagan locuras, teniendo el equipo todo el dia al 110% nominal.

Piensa que en carga vas a mover la bateria en 27-28v y los 60A a esa tension seran 1620 - 1680W limpios.

Al final decides tu, pero no tiene porque pasarle nada malo al regulador mppt y tampoco creo que vaya a rondar los 60A demasiado, porque con esa intensidad de carga, pasaras de tension y se limitara automaticamente.

Saludos!!!

@mblade:
Gracias por tu comentario completo.
En cuanto al funcionamiento MPPT estoy muy de acuerdo contigo.
Respecto al PWM, creo que hace más que simplemente conectar la FV a la batería. Eso lo hace en modo bulk (intensidad de corriente constante). En cuanto llega a la absorción (tensión constante), omite la potentia FV sobrante para poder reducir los amperios de carga poco a poco. Lo mismo podría hacer cuando supere la potencia / los amperios permitidos.
Como veo que la ficha técnica de los reguladores MPPT indica una potencia máxima de FV permitida, y al contrario en los reguladores PWM sólo indica voltaje y amperaje máximos permitidos, pienso que los PWM toleran mejor la sobrepotencia que los MPPT. Tengo razón?

@Jiro:
Gracias por la idea del interruptor. Es fácil y barata (un "DC circuit breaker" de 100A cuesta pocos euros). Posiblemente me decida por esta opción.

@mblade (2° mensaje):
Veo que pensamos de modo similar. El ejemplo del coche ya lo había comentado -igual que tu- en un mensaje anterior.
Me queda la duda del reguladoe PWM Xantrex C60: Es conveniente usar el Xantrex en vez del Outback?

Si no cuentas con sonda de temperatura para el Xantrex, cómprate una. Por las tensiones del C60, para absorción lo dejaría en unos 28 V (el Outback estará a 28,8 V supongo) y flotación a 0,1 V menos que el FM.

@Hlebtomane:
Gracias otra vez. Veo que no andaba mal con lo del "voltaje más bajo".

Chicos, creo que voy a hacer lo siguiente:
1. Compro un sensor de temperatura para el Xantrex.
2. Conecto todos los módulos al Xantrex (12 x 190 = 2280Wp).
3. Instalo un interruptor para poder desconectar 2 módulos. En pleno verano los desconecto y tendré 1900Wp.
4. Me guardo el Outback para otro proyecto que ya está a la vista.

Qué os parece esta solución?

Estoy alucinado en colores.

Veamos…… tu sistema es de 24V ¿si o no?.
Y dices que eso es en Mallorca..…seguro que no es Galicia o Cantabria.


Bien
24V*60A=1440w
25V*60A=1500w
26V*60A=1560w
27V*60A=1620w.
Vale….tus baterías son la ostia y vas a estar siempre a 27V.
2280W-1620W=660w de sobra.
Vamos que dimensionas el “array” solar mas de un 33% para ir sobrado de potencia, mi no entender.

Joer como se nota que te sobran las placas.

Iniciado por mjrosg

Estoy alucinado en colores.

Veamos…… tu sistema es de 24V ¿si o no?.
Y dices que eso es en Mallorca..…seguro que no es Galicia o Cantabria.


Bien
24V*60A=1440w
25V*60A=1500w
26V*60A=1560w
27V*60A=1620w.
Vale….tus baterías son la ostia y vas a estar siempre a 27V.
2280W-1620W=660w de sobra.
Vamos que dimensionas el “array” solar mas de un 33% para ir sobrado de potencia, mi no entender.

Joer como se nota que te sobran las placas.

Es que creo que no es que le sobren las placas, lo que le falta es más regulador, pero no tiene recursos para adquirir uno nuevo. Sino Midnite/outbak de 80A y arreglado.

El caso es que para utilizar todas las placas que tiene (y necesitara cuando se nuble) esta planteando enchufarselas a un regulador de carga.

Y quiere enchufarlo a 1 unicamente, porque el otro lo necesita para otro tema.

En caso de usar el pwm tendrias muchisimas perdidas y no te sobraría nada de placa (si quieres miramos los numeros), tendrias que mirar rendimientos por Intensidad de modulo y no por Potencia de modulo para saber si llegas al límite o no.

Por otro lado te digo que el regulador PWM NO SE PUEDE PASAR DE INTENSIDAD porque lo quemaras, mientras que el mppt esta protegido y no tiene que pasarle nada.

Además el MPPT te rascara mucha más potencia los dias nublados y medios, precisamente por la funcion MPPT que el otro no tiene.

Saludos!