Tema: Ayuda con diseño instalacion aislada en sistema flotante

Hola!
Hace unos dias puse un post relacionado con una instalacion aislada, en concreto con los reguladores mppt y los paneles. Es un proyecto muy interesante que llevamos a cabo en una embresa Belga. Se trata de alimnetar un sistema LiDAR para la medicion de viento Offshore. Para alimentarlo se han pensado entre otras cosas utilizar paneles solares y 3 pequenias turbinas eolicas.
Tengo unas preguntas a la hora de establecer los criterios para diseniar el sistema.
En cuanto al dimensionado del sistema, ya esta hecho, se van a utilizar 24 paneles solares, y un banco de baterias. La boya es circular y los paneles van a estar formando un octogono como os pongo en la imagen.
Mi duda es en la distribuciion de paneles y reguladores.

• Cuantos reguladores MPPT deberia poner?
• Dependiendo como conecte los paneles entre ellos, sucede que si dos paneles conectados en serie entre si, estan mirando hacia direcciones distintas, sucede que el que tiene menor irradiacion solar, hace que el funcionamiento del otro quede mermado. Asi que deduzco que deberia conectar en serie unicamente los paneles que miren en una misma direccion. Cierto?
• Por otra parte, a un regulador MPPT, cuantos strings de paneles le puedo meter? queda mermado el funcionamiento de uno de los strings dependiendo de como se comporten los otros dos? En caso de que sean independientes, podria poner por ejemplo 3 MPPTS, Uno para la cara de la izquierda (en la imagen) otro para la cara derecha (en la imagen) y otro para los que estan arriba y abajo.
• Se os ocurre algun criterio mas que deberia tener en cuenta en cuanto a la conexion de los paneles entre si y la conexion de los paneles con los MPPTs?

Gracias pro vuestro tiempo!!
Espero poder echaros una mano cuando lo necesiteis

Hola,

peculiar desde luego; unos pensamientos principales de entrada: desde luego en vez de poner 3 pequeños molinos pondría uno grande, offshore es optimál ... Luego, la plataforma gira descontroladamente o porque poner placas en todos lados ? Que consumo tendrá lo que consuma ?
Ahora al detaille, las placas ya están compradas ? Tensiones, Wp ? Que baterías, a que tensión ? Offshore es un reto para aparatos electronicos, quizas sería una opción el steca Power Tarom, de PWM pero diseñado para uso outdoor y capaz de manejar un chorro de placas.
saludos

Iniciado por kiskeone

[LIST][*]Cuantos reguladores MPPT deberia poner?

Lo ideal y teórico es 1 regulador por cada orientación, para que cada uno trabaje en la tensión donde proporcionen la máxima potencia en cualquier posición del invento.. Como supongo que no lo vas a hacer, ya es una decisión en función de lo que quieras invertir. A más reguladores, mayor producción.
Por simetría, 1, 2 o 4 reguladores.
1 parece poco (aunque te funcionaría). Y con 4, creo que ganarías muy poco con respecto a 2. Pienso que con 2 es lo mejor.

Iniciado por kiskeone

[*]Dependiendo como conecte los paneles entre ellos, sucede que si dos paneles conectados en serie entre si, estan mirando hacia direcciones distintas, sucede que el que tiene menor irradiacion solar, hace que el funcionamiento del otro quede mermado. Asi que deduzco que deberia conectar en serie unicamente los paneles que miren en una misma direccion. Cierto?

No cabe duda, cada serie con la misma orientación.

Iniciado por kiskeone

[*]Por otra parte, a un regulador MPPT, cuantos strings de paneles le puedo meter?

Los que te dé la gana. O mejor dicho, siempre que no superen la potencia del regulador.

Iniciado por kiskeone

queda mermado el funcionamiento de uno de los strings dependiendo de como se comporten los otros dos?

Evidentemente. Pero no creas que mucho. La tensión óptima de trabajo de las placas apenas varía, dentro de unos rangos de irradiación bastante grandes.
Pero cuando la irradiación recibida es poca (sombra), se te puede dar el caso de que los paneles pasen de ser generadores a ser consumidores, sobre todo al amanecer y anochecer. Pero eso se evita con unos simples diodos de bloqueo para cada serie u orientación.

Iniciado por kiskeone

En caso de que sean independientes, podria poner por ejemplo 3 MPPTS, Uno para la cara de la izquierda (en la imagen) otro para la cara derecha (en la imagen) y otro para los que estan arriba y abajo.

No lo veo. Mejor 2 o 4.

Iniciado por kiskeone

[*]Se os ocurre algun criterio mas que deberia tener en cuenta en cuanto a la conexion de los paneles entre si y la conexion de los paneles con los MPPTs?

Si vas a poner menos de 8 reguladores, diodos de bloqueo sí o sí. Son muy baratos para la función que te van a hacer.
Yo pondría 8 series de 3 paneles cada serie. 2 reguladores, 1 para cada 4 lados consecutivos.
O bien, 2 reguladores , pero con 2 lados opuestos, es decir. El lado 1, 2, 5 y 6, con 1 regulador. El lado 3, 4, 7 y 8 con otro regulador.

Incluso estoy por decirte que con 1 regulador vas a ir bien, si vas a tener exceso de producción, sobre todo en verano. Porque en verano, con las placas en vertical...no se yo. Según la latitud donde vaya a ir el invento.



Salvo mejor opción.

Carlos, muchisimas gracias por la respuesta. Es muy clara y me resulta de mucha ayuda.
Supongo que a la hora de alimentar el banco de baterias, no hay ningun problema, no? es decir, voy a alimetar un banco de baterias con distintos reguladores mppt. Supongamos que pongo 8 reguladores distintos. Estare alimentando un sistema a 24V con 8 reguladores. Hay algun problema en esto?
Por otra parte, lo que dices de dos strings distintos conectados a un mismo regulador, sabrias darme una cifra aproximada de cuanto se pisan entre si? o alguna relacion matematica?

Gracias!

Gracias!!

Iniciado por kiskeone

Carlos, muchisimas gracias por la respuesta. Es muy clara y me resulta de mucha ayuda.
Supongo que a la hora de alimentar el banco de baterias, no hay ningun problema, no? es decir, voy a alimetar un banco de baterias con distintos reguladores mppt. Supongamos que pongo 8 reguladores distintos. Estare alimentando un sistema a 24V con 8 reguladores. Hay algun problema en esto?

El problema surge con la sincronización de ellos a la hora de las etapas y tiempos de carga. Cada uno quiere ir a su bola. Si con 2 reguladores ya surgen los problemas de sincronización, con 8 no me lo quiero ni imaginar!! jaja
Necesitas que los reguladores se puedan sincronizar entre ellos, que los hay en el mercado.

Iniciado por kiskeone

Por otra parte, lo que dices de dos strings distintos conectados a un mismo regulador, sabrias darme una cifra aproximada de cuanto se pisan entre si? o alguna relacion matematica?

Gracias!

Gracias!!

Uff. eso ya está más complicado. Por la experiencia que he tenido en la instalación de mi casa, he visto que no es mucha. Claro, decir que "no es mucha" no es decir mucho, ¿verdad? jeje.
Depende de las diferencias de orientación, evidentemente, pero siendo conservador, me atrevería a decir que pierdes menos de un 15% con respecto a ponerlos con reguladores independientes.
Para saberlo bien debes utilizar las curvas de intensidad-tensión para distintas irradiaciones, y así y todo no será exacto, porque la temperatura de las placas también varía según la radiación. ´

Otra cosa muy importante. Supongo que esa boya estará moviéndose/girándose constantemente. Los reguladores MPPT necesitan su tiempo para encontrar el punto de tensión adecuado, por lo que es posible que se vuelvan locos, es decir, que siempre estén en "búsqueda", por lo que la ganancia de ser reguladores MPPT frente a reguladores PWM no la consigas nunca o casi nunca.
Yo eso me lo pensaría muy bien. Creo que en este caso los PWM, y sencillitos, te van a funcionar mejor.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

A lo mejor tienes que replantearte el tema desde el principio. Placas en horizontal en vez de en vertical. Te quitas los problemas de los reguladores y distintas orientaciones.

es como los ordenadores !... uno tiene que ser MASTER, y los demas SLAVES ! ...

Iniciado por 9victor

es como los ordenadores !... uno tiene que ser MASTER, y los demas SLAVES ! ...

Y eso en una boya con los cambios radicales de sol que puede sufrir puede ser un problema, si el master queda en sombra .......que harán lo minions?

Photon, los reguladores tienen que repartir la carga del corriente ( amperios) entre ellos !
... y el corte de la carga que lo manda el MASTER ! ... pero necesitan estar conectados atraves de un programa,
que lo tiene muy pocos fabricantes !
uno de ellos es MPPsolar

No te entiendo. Pero sigue siendo mala idea poner mppt en configuración agrupada, en este caso casi es mejor que vaya cada uno a su bola.

Iniciado por carlos6025

Otra cosa muy importante. Supongo que esa boya estará moviéndose/girándose constantemente. Los reguladores MPPT necesitan su tiempo para encontrar el punto de tensión adecuado, por lo que es posible que se vuelvan locos, es decir, que siempre estén en "búsqueda", por lo que la ganancia de ser reguladores MPPT frente a reguladores PWM no la consigas nunca o casi nunca.
Yo eso me lo pensaría muy bien. Creo que en este caso los PWM, y sencillitos, te van a funcionar mejor.

Bueno, la boya realmente es bastante grande, así que no va a girar a una velocidad aceptable, sino que en caso de girar lo hará muuuyy lentamente. Así que creo/espero que no va a haber problemas con eso.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Iniciado por carlos6025

A lo mejor tienes que replantearte el tema desde el principio. Placas en horizontal en vez de en vertical. Te quitas los problemas de los reguladores y distintas orientaciones.

El problema es que el diseño responde a un monton de otros factores, os recuerdo que el sistema no es para vender energía o alimentar el consumo de una casa, sino un sistema de medición eólico en el mar, por lo que el diseño no está optimizado para producir energía con el sol sino para que el sistema de medición eólica trabaje lo mejor posible. Para el siguiente diseño si que se podría plantar otras soluciones, y de hecho lo haré.
Creo que al final va a haber 8 reguladores, uno por string. Ahora lo que me falta es saber el modelo. En cada string hay 3 paneles de 100W cada uno. Voc de cada uno son 21,2V y la Isc de cada uno es de 5,40A. Si se os ocurre un MPPT que acepte esas condiciones...
Obivamente tendrán que contar con un modo de configurar los paneles en paralelo para poder sincronizarlos y poder alimentar el mismo banco de baterías al mismo tiempo.

SALUDOS Y GRACIAS!!!

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Por cierto, alguien esá enterado sobre los MPPT duales? es decir, un MPPT que realmente son dos en uno. Tieene dos entradas en las que puedes conectar 2 strings de características totalmente distintas y maximiza la potencia en cada una de las dos. Si alguien está enterado, me alegraría si pudiese darme algo de info.
Sucede que me da la sensación de que los MPPT duales estan pensados para sistemas de mucha potencia, y realmente el mio mucha potencia no tiene, lo que tiene son paneles orientados de distintas maneras...

A ver si finalmente me aclaro al 100% con este tema.

Gracias por vuestro tiempo y sabiduría!

Mírate los SMA Tripower pero son inversores de red trifasicos.

Me parece mejor seguir el consejo de poner los paneles horizontales, o con un poco de inclinación para favorecer la limpieza.
De ese modo con la mitad de paneles tendrías la misma generación, y quedaría todo mucho más simple y eficiente. No sabemos lo que habrá sobre la boya, pero está la opción de montarlos en voladizo para que no molesten a antenas, instrumentación... además de evitar alguna sombra.

Opino como Vespertilium, de hecho lo estaba por escribir pero me lo ahorro.
Saludos.