Tema: Instalacion FV para termo electrico

Buenas,
Aqui vengo con otra pregunta:
Estoy pensando en una instalacion para alimentar un termo electrico de 60 Litros que tiene una resistencia de 1500 W con la siguiente instalacion:

2 paneles solares Aleo de 155 W
1 hibrido inversor cargador con regulador MPPT que da 2000 W a 24V
2 baterias 12 V en serie de 80 Ah.

¿Que os parece? La duda que me surge (entre otras) es si los 310 W instalados seran suficiente para poner en marcha el inversor.

Tambien he leido que es posible conectar la resistencia del termo directamente a las baterias, con lo cual no seria necesario ningun tipo de inversor, solo un buen regulador entre los paneles y las baterias, ¿es asi?
Saludos y gracias.

Incluso puede ser sin regulador. De las placas directo al termo. Necesitas poner en serie el nº de placas necesarias para obtener la tensión y potencia del termo.

Iniciado por carlos6025

Incluso puede ser sin regulador. De las placas directo al termo. Necesitas poner en serie el nº de placas necesarias para obtener la tensión y potencia del termo.

Sin regulador ni baterias?
entonces necesitaria 10 placas de 150 para que me den los 1500 W, y tendria una tension de unos 335 V (33,5 Vmp por placa), no es eso demasiada tension?

no te aguanta romperás las baterías en 2 días.
1500w de continuo durante mínimo media hora o mas es mucho para 2 placas y baterías,

Con dos paneles de 155 Wp no vas a llegar a sacar mucho más que compensar las pérdidas de calor del termo (un termo de 80 litros disipa fácilmente 1 kWh por día estando a 60°C. Además el híbrido come lo suyo, por lo cual no calentarás mucho el termo con dos paneles de 155 Wp.
Si piensas conectar algo más de potencia de panel, podrías poner un Midnite KID. Este cuenta con posibilidad de derivar excedentes al termo; habría que cambiarle la resistencia al termo para que sea de 24 V o 48 V (según a qué tensión piensas poner el sistema). Como batería en este caso te sirven las más pequeñas (las típicas de alarma de 7 Ah, por ejemplo).
El Midnite pasa todo el excedente por pulsos a su salida de consumos, por lo cual no chupará prácticamente nada de batería.

Las ventajas frente a poner paneles directos al termo son:
- puedes conectar menos paneles (para el termo necesitas poner suficientes paneles en serie para llegar a los 230 V o cerca)
- mayor cosecha ya que con el Midnite los paneles trabajan en MPP y con el termo directo están obligados a someterse a trabajar en un valor fijo de relación entre tensión e intensidad (la resistencia R=U/I)
- trabajando a menor tensión, el termostato puede cortar más fácil (para cortar 230 V en continua tienes que emplear un relé con muchos contactos puestos en serie)

Y si pongo 4 placas, tendria 620 W y 134 V, con el regulador Midnite de 30 A y 2 baterias 12 V en serie de 50 Ah??, aun asi tendria que cambiar la resistencia del termo?, lo que si tengo claro es que tendria que anular toda la electronica del termo, lo que lleve como selector de temperaturas porque eso vendra preparado para trabajar con 230 V, pero la resistencia tambien la tengo que cambiar?

Iniciado por Hlebtomane

; habría que cambiarle la resistencia al termo para que sea de 24 V o 48 V (según a qué tensión piensas poner el sistema).

¿ No es un poco disparate si intenta poner una resistencia de 1500W a 24 o 48V? Como tenga el termo un poco alejado del sistema, se va a gastar más dinero en cableado grueso que no lo que va a ahorrar,
si cambia la resistencia por una de 1500W a 24V, son unos 62A y una R=0,384 ohmios, va a perder más potencia en el cable y uniones que no en el termo mismo.

Iniciado por Jesusfv

Sin regulador ni baterias?
entonces necesitaria 10 placas de 150 para que me den los 1500 W, y tendria una tension de unos 335 V (33,5 Vmp por placa), no es eso demasiada tension?

Es demasiado. Por eso dije antes que deben coincidir tensión y potencia, en lo posible:
- 8 placas de 72 células y 200Wp
- 8 placas de 60 células y 220Wp
- 7 placas de 60 células y 240Wp

Lo anterior es para que el termo se caliente lo más rápido posible.

Como el termo no es muy grande, y si las necesidades de agua caliente no son muchas (1 ducha al día, por ejemplo), puedes poner menos placas, las suficientes para que se caliente durante todo un día de sol. Para que esas "menos placas" rindan lo máximo posible, tienes 2 opciones, o pones un regulador MPPT, o pones una combinación de placas adecuada, no vale cualquier cosa. Para ello necesitas hacer uso de las matemáticas. Se debe cumplir al máximo posible la siguiente igualdad:

(Voltaje del termo / Voltaje del conjunto de placas)^2 = potencia del termo/potencia del conjunto de placas


Por ejemplo, podrías buscar 6 placas de 2ª mano de 175Wp y 72 células.
En ese caso tendrías:
- La Vmp teórica es de 35Vmp, pero siempre es algo menos por el calor. Pongamos 32Vmp
- La potencia teórica es de 175Wp, pero también es algo menos por el calor. Pongamos 160Wp.

(240V / (6 placas x 32Vmp)^2= 1,5625
1500W / (160Wp x 6) = 1,5625

Coincide perfecto. Con 6 placas de 175Wp (1050Wp) el sistema rendiría al máximo. Y no necesitas 1500W en placas.
Con bastante menos coste que placas + regulador + inversor + baterías, tendrías lo mismo.


Otras posibilidades son:
- 8 placas de 65W 32 células
- 9 placas de 65W 32 células
- 11 placas de 85W 32 células

- 6 placas de 175W 72 células
- 6 placas de 185W 72 células
- 7 placas de 200W 72 células

- 8 placas de 220W y 60 células
- 7 placas de 240W y 60 células

Hay más posibilidades, combinando serie-paralelo. Es cuestión de hacer números.


Eso sí, muy importante lo que ha dicho HLEBTOMANE sobre el termostato. Necesitas hacer una pequeña modificación, para instalar un relé de potencia con los contactos seriados. Pero esa modificación te va a hacer falta de todas formas, ya sea a 12V, 24V, 48V 230V, siempre que sea DC y una potencia adecuada para calentar el termo. Con 200Wp en placas no te hace falta cambiar ningún termostato ni hacer modificación ninguna. Entre otras cosas, porque con 200Wp poca agua vas a poder calentar...

Ventajas:
- Más barato, imposible.

"si cambia la resistencia por una de 1500W a 24V, son unos 62A y una R=0,384 ohmios, va a perder más potencia en el cable y uniones que no en el termo mismo. "

Entonces entiendo que debo dejar la resistencia propia del termo para que la cosa sea eficiente, y aumentar el nº de paneles hasta llegar cerca de los 230 V, con 6 paneles tendria 201 V y con 7, 234,5 V de modo que con 6 o 7 paneles directo a la resistencia deberia funcionar, ¿es asi?
Y la otra opcion de 4 placas, el Midnite y las 2 baterias de 12 V? que sera mejor?

Iniciado por Jesusfv

Entonces entiendo que debo dejar la resistencia propia del termo para que la cosa sea eficiente, y aumentar el nº de paneles hasta llegar cerca de los 230 V, con 6 paneles tendria 201 V y con 7, 234,5 V de modo que con 6 o 7 paneles directo a la resistencia deberia funcionar, ¿es asi?

La mayor eficiencia la vas a sacar con 6 paneles de esos de 155Wp. Con 7 paneles obtienes algo más de potencia, pero algo menos de eficiencia.

Iniciado por Jesusfv

Y si pongo 4 placas, tendria 620 W y 134 V, con el regulador Midnite de 30 A y 2 baterias 12 V en serie de 50 Ah??, aun asi tendria que cambiar la resistencia del termo?, lo que si tengo claro es que tendria que anular toda la electronica del termo, lo que lleve como selector de temperaturas porque eso vendra preparado para trabajar con 230 V, pero la resistencia tambien la tengo que cambiar?

Claro que tendrías que cambiar la resistencia, pues una resistencia de 230 V de 1500 W consume sólo unos 80 W funcionando a casi 54 V (tensión de flotación). La electrónica, no sé lo que lleva, pero el termostato suele ser mecánico. El propio temostato puesto te puede valer para el Midnite funcionando a 48 V ya que el Midnite no saca CC de su salida de consumos, si no una CC troceada (puedes ajustar los anchos de los pulsos etc.), al menos mientras las placas dan menos de lo que consume la resistencia.

Si el termo lleva mucha electrónica que te gusta, también la puedes dejar alimentada a 230 V y sólo alimentar la resistencia por CC.

Para la solución con el Midnite necesitas placas + Midnite + batería de 7 Ah o menos + resistencia CC (casi mejor de 48 V que de 24 V al menos si el termo lo tienes lejos del Midnite - por el tema de la sección de cableado / caída de tensión).

Para la solución con inversor necesitas placas + regulador + batería (más tocha) + relé de potencia; y que el regulador (o el inversor) tenga un buen control para encender la resistencia solamente en condiciones de batería cargada. Me parece que va a ser una solución más cara y menos eficiente.

Por último está la opción que comentó carlos6025 con la ventaja de ser lo más barato sin duda pero la desventaja es que el rendimiento de las placas va a ser bastante peor que con regulador MPPT, incluso bastante peor que con regulador PWM; esto es debido a que los paneles más que nada varían la intensidad de carga con más sol o menos sol, pero conectados directamente a la resistencia están obligados a bajar la tensión en la misma proporción cuando baja la corriente; por ejemplo, cuando los paneles podrían rendir un 20% (dando un 20% de su intensidad nominal trabajando a tensión nominal), pues se disminuye también la tensión a un 20% y te sacan un 20% * 20% = 4% en vez del 20%.

Vamos a ver si lo he entendido:

6 placas (930 W) directo al termo sin modificar nada, solo colocar un relé? ¿es asi?
y la otra opcion : las 6 placas mas regulador y baterias cambiando la resistencia, un poco mas caro pero mas eficiente, ah, y tambien con el relé.
por cierto, ¿que tipo de relé? que caracteristicas debe tener ese relé?

Iniciado por Hlebtomane

Por último está la opción que comentó carlos6025 con la ventaja de ser lo más barato sin duda pero la desventaja es que el rendimiento de las placas va a ser bastante peor que con regulador MPPT, incluso bastante peor que con regulador PWM; esto es debido a que los paneles más que nada varían la intensidad de carga con más sol o menos sol, pero conectados directamente a la resistencia están obligados a bajar la tensión en la misma proporción cuando baja la corriente; por ejemplo, cuando los paneles podrían rendir un 20% (dando un 20% de su intensidad nominal trabajando a tensión nominal), pues se disminuye también la tensión a un 20% y te sacan un 20% * 20% = 4% en vez del 20%.

Habría que ver ese porcentaje del 4% de potencia, cuánto representa de la totalidad de la energía diaria.

También se puede ajustar la curva U/I de la resistencia para que trabaje a una radiación intermedia, por ejemplo del 80%. En ese caso no perdería apenas a máxima radiación. Y a baja radiación tendrían más rendimiento que ese 4%. Las tensiones MPP tienen un margen bastante amplio sin llegar a perder apenas rendimiento. Lo he podido comprobar en mis reguladores, que con una variación de 5 voltios arriba/5 voltios abajo (sobre los 85V), la pérdida es pequeña. No se, sería cuestión de hacer números

Por cierto, los reguladores también tiene pérdidas, que puede llegar a ser del 5%. Y eso durante todas las horas de sol.

Y lo del relé, ¿me lo explicais por favor?

Iniciado por carlos6025

Las tensiones MPP tienen un margen bastante amplio sin llegar a perder apenas rendimiento. Lo he podido comprobar en mis reguladores, que con una variación de 5 voltios arriba/5 voltios abajo (sobre los 85V), la pérdida es pequeña. No se, sería cuestión de hacer números

Es cierto, 5 V para arriba o para abajo cambian poco (hablando de unos 90 V nominales de entrada), pero la curva U-I fuera del rango MPP (con su margen de +-5%) va bastante plana, es decir fuera de este rango con menor tensión apenas sube la corriente.
Lo que está claro es que el termo fotovoltaico directo funciona bien para las condiciones diseñadas pero fuera de estas condiciones pierde mucho rendimiento.

y el releeeeee??????

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otra cosa: 6 paneles en serie de 33,5 V dan 210 V, ¿no es eso mucha tela para un regulador de 30 A?, ¿soporta esas tensiones el Midnite Kid?, creo que normalmente solo admiten hasta 100 V o 150 V.

El relé tendrá que desconectar las placas del termo, pues tiene que estar diseñado para cortar la corriente de los paneles (por ejemplo unos 6 A a 230 Vcc); hay relés de estado sólido que supuestamente manejan una tensión tan elevada de CC, si quieres emplear un relé "convencional" de CA tendrá que tener al menos 5 polos (y los tendrás que conectar todos en serie).

Para el Kid no hace falta ningún relé y soporta hasta 150 V de entrada (le puedes conectar 6 paneles formando 2 series de 3 paneles).

Bien, entonces

2 series de 3 paneles + Midnite + 2 baterias 12 V + resistencia 24 V

Gracias

Iniciado por Jesusfv

Bien, entonces

2 series de 3 paneles + Midnite + 2 baterias 12 V + resistencia 24 V

Gracias

Hasta unos 1000 Wp le puedes conectar al Midnite a 24 V, pero yo me iría a 48 V ya que las resistencias de 24 V son de mayor intensidad y ya no te aguantará el termostato incorporado.

¿Qué marca/modelo de termo es?

Es un Cointra de 50 litros.

Estoy pensando, ya que me voy a gastar pasta en 6 placas me pongo un hibrido MPPT de 3000 Va 2 baterias 12 V mas grandes de 200 o 250 Ah y ya tengo para otros consumos (iluminacion, nevera, TV) no solo para el termo. que te parece?

Yo tengo puestas 3 placas de 225 puestas en serie directas al termo, el problema es que te cargas el termostato del termo, pero doy fe que funcionar funciona.

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Iniciado por Rodas

Yo tengo puestas 3 placas de 225 puestas en serie directas al termo, el problema es que te cargas el termostato del termo, pero doy fe que funcionar funciona.

¿has cambiado la resistencia del termo y le has puesto relé?

Jesusfv un esquema de como colocar el relé, y te estaría agradecido dos o tres vidas.

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Entiendo que no has colocado el famoso relé y por eso se quemó el termostato.

Iniciado por Rodas

Jesusfv un esquema de como colocar el relé, y te estaría agradecido dos o tres vidas.

Eso es lo que yo quisiera, que alguien me de datos de que tipo de relé y como conectarlo.

Qué amperaje hay que interrumpir ? Eso nos dirá el tipo de relé necesario. El termostato tendrá una intensidad de corte de x amperios, si es mas se quemará, el termostato debe alimentar al relé y el relé debe cortar la resistencia.

Así lo haría yo si el amperaje es alto (más de 5/10a)

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