Tema: Derivar excedentes con cualquier regulador MPPT, usando Arduino y WiFi

Me alegro mucho de que vaya bien el tema, pero 28kwh me parecen demasiados para 4.1kw en placas. Ojalá me equivoque

Iniciado por Jiro

... 28kwh me parecen demasiados para 4.1kw en placas ...

Realmente no lo sé. Soy optimista innato. Lo que he visto estos días han sido 23 o 24kWh reales, en los días buenos. Y aún había no pocos excedentes, por lo que me parece poder llegar a esos 28kWh que he dicho.
No discutamos, ya veremos si llego a los 28kWh - y si son "solo" 26kWh/día, igual de genial !

No vamos a discutir, no. Me parece perfecto que los consigas sacar

Iniciado por Jiro

No vamos a discutir, no. Me parece perfecto que los consigas sacar

No quise decir que no estemos de acuerdo. Quise decir que no sé, cuantos kWh/día podré obtener con la derivación de excedentes. En este momento me parece que podrían ser hasta 28 kWh/día, pero igual serán menos.
Lo sabremos en cuanto tenga la derivación de excedentes con Arduino funcionando.

Es que, aparte de aprovechar toda la producción de las placas, la derivación de excedentes es genial. A mi entender, la ventaja más importante no son los kWh en los que pueda aumentar la producción diaria, más bien es lo siguiente:

Pongamos como ejemplo nuestro termo, de 180 litros y 2400W. Hasta ahora, lo tengo automatizado para que se ponga en marcha en las horas de mucho sol. Pongamos que la FV da 3400W en este tiempo y el consumo restante de la casa sean 600W. Entonces, la FV alimenta al termo y al consumo restante, y aún sobran 400W para cargar la batería, si hiciera falta. Si la batería ya estuviera al SOC = 100%, se perderían estos 400W (no se generarían).
Pero si mi mujer enchufaría un consumo gordo en el tiempo que está activo el termo, por ejemplo el horno de 2000W, el consumo total subiría a 5000W, de los cuales 1600W se chuparían de batería.

En cambio, con la derivación de excedentes funcionando, pasará lo siguiente: Cuando el horno arranca, el Arduino reducirá la derivación al termo a 800W, con lo que tendremos un consumo total de 3400W: 2000W (horno) + 600W (consumo restante) + 800W (termo). Exactamente lo que da la FV, ni un watio de batería. Al momento de apagarse el horno, el Arduino incrementa la derivación al Termo hasta 2400W y lo que sobra (400W), irá a la batería o al siguiente "termo de excedentes" (en mi caso la piscina).

Con la derivación de excedentes se reduce mucho el ciclaje de batería en las horas con sol !

En otros hilos hemos discutido lo que cuesta el ciclaje de 1kWh por batería: Son 0.10 euros, como mínimo.
Si la derivación de excedentes reduce el ciclaje por batería de los 6 kWh/24h actuales a 3 kWh/24h, y lo hace en 200 días al año, esto reduce el ciclaje por batería en 600 kWh/año, lo que son 60 euros/año ahorrados.

Iniciado por el_cobarde

Realmente no lo sé. Soy optimista innato ... me parece poder llegar a esos 28kWh que he dicho ... y si son "solo" 26kWh/día, igual de genial !

Parece que voy por buen camino. Ayer hizo un sol maravilloso y la cosecha fue de:
- Regulador MPPT "master" (SunStar SS-50C; 2220Wp en placa): 15.5 kWh
- Regulador MPPT "slave" (BBB, 1110Wp en placa): 7.5 kWh
- Regulador PWM "slave2" (EPSolar, 740Wp en placa): 3.4 kWh
Total 15.5kWh + 7.5kWh + 3.4kWh = 26.4kWh
Más de 26 kWh/día !! Y sin derivación de excedentes, solo "jugando" un poco manualmente para aprovechar mejor la producción.

Sigo pensando que con la derivación de excedentes llegaré a 28 kWh/día en los días como ayer.

Enhorabuena. 7 veces la potencia instalada en algunos grupos de placas, eso es una pasada.

En mi caso el máximo que saqué hasta ahora fue de 5.5 veces la potencia instalada.

Iniciado por el_cobarde

Más de 26 kWh/día !! Y sin derivación de excedentes, solo "jugando" un poco manualmente para aprovechar mejor la producción.

Pensándolo bien, una derivacion de excedentes perfectísima tampoco puede hacer más de lo que he hecho manualmente:
He adaptado el consumo de tal forma, que los reguladores nunca han entrado en absorción o flotación. Es decir, en ningún momento ha habido excedentes - la producción ha sido la máxima posible y toda ha ido al consumo.

Con otras palabras: 26 kWh es lo que puede dar mi instalación en un día perfecto de principios de mayo. No hay más! Ni el mejor sistema de derivar excedentes podría sacar más kWh de mis placas.
Las grandes ventajas de un buen sistema para derivar excedentes son:
1. Obtiene la máxima cosecha posible día tras día, sin tener que intervenir manualmente
2. Minimiza el ciclaje por batería a casi cero; cosa que no se puede conseguir manualmente

De todas formas, creo que sí puedo llegar a los 28 kWh/día que había dicho: El solsticio de verano será el 21 de junio. Si un día cercano a esta fecha fuera tan limpio como el de ayer, la producción sería un 10% más, aproximadamente. Es decir, 28 o 29 kWh/día.


@Jiro: Tu factor máximo de 5.5 coincide con las tablas y calculadoras de HSP: Para Asturias, por ejemplo, el valor máximo en las tablas es 5.4 HSP, y para Baleares, el valor máximo es 7.3 HSP (para una inclinación de las placas de 15 grados).

Hola Cobarde y Jiro...los reyes de la apología sureña.
Y digo yo, ¿tanto aprovechar excedentes y exprimir la instalación no irá en contra de la durabilidad de los equipos?.
Someter a los equipos a un estrés a veces innecesario no se yo....con las temperaturas que tenemos aquí la mitad del año....
Como lo veis?
Aprovechar si, pero el "ansia viva" no puede ser negativa a medio plazo para nuestra instalación?

Iniciado por muzze

¿tanto aprovechar excedentes y exprimir la instalación no irá en contra de la durabilidad de los equipos?

Hola muzze. Veo muy justificada tu pregunta. Te expongo mi opinión:

A las placas las veo como vacas: Si no las ordeñas, les duelen las ubres. Creo que las placas "prefieren" generar electricidad a estar paradas (es decir, en circuito abierto). Si no generan, toda la energía solar que se convierte en electricidad, se convertiría en calor. Es que las placas reciben el mismo sol, tanto paradas, como generando. Tienen una eficiencia de 15%, más o menos; es decir, estando paradas se calentarían bastante más.
O sea: No generar electricidad, habiendo sol, significa más estrés térmico para las placas. Lo mejor para ellas, es producir "a tope". Para que "descansen", necesitarían sombra. Descansan de noche.

Otra cosa es el equipo electrónico: Regulador e inversor.

- El regulador trabaja igual o más, estando en modo absorción o flotación, que en modo bulk. O sea, al regulador le da igual, si exprimo la instalación FV al máximo. Con sol, siempre trabaja.

- El inversor es la única componente que posiblemente estaría mejor con menos "exprimir". Cuando hay mucha producción de placas y quiero aprovecharla toda, necesito mucho consumo, sea "normal" o de excedentes. Es decir, el inversor tiene que trabajar mucho. Una buena opción para aliviar al inversor, sería derivar en CC directamente de placa, sin pasar por el inversor.

Mi caso es un poco especial: Tengo dos inversores de 4kW en paralelo; el inversor esclavo solo se activa, cuando el consumo supera 2kW. La producción máxima de mi campo FV es 4kW escasos. Es decir, cuando las placas producen a tope, los dos inversores trabajan "a medio gas". Creo que esto no les hace daño - hasta podría ser mejor que estar parados.

- Las baterías: Como ya he dicho varias veces, una derivación de excedentes bien hecha reduce el ciclaje por batería a casi cero. Esto alarga la vida útil de las baterías - y no poco. Siendo la batería la componente más cara de la instalación FV, este aspecto va muy a favor de "exprimir al máximo" las placas.


Conclusión: Creo que mi instalación me lo agradece, si la exprimo al máximo.

Buenos días cobarde.

Permíteme que basándome en mi corta experiencia tenga ciertas dudas.

El tema de paneles la verdad es que no tengo ni puñetera idea así que ni entro ni salgo...

El regulador no puede ser que esté mas relajado cuando le entran 40-50 amperios que cuando está en absorción metiendo 20 amperios o en flotación. Yo creo que tiene que ser cuestión de física, el mayor estrés que produce el aumento de temperatura tiene que hacer su papel (tu de eso debes de saber mas que yo).

Tengo 2 FM 80 con el Hub perfectamente sincronizados y te aseguro que el aumento de temperatura cuando están bajando 100 amperios es evidente con respecto a flotación y absorción. Es en esos momentos cuando el ventilador del FM80 funciona de manera controlada cuando le parece al FM80 según temperatura.

Con respecto al inversor, pues creo que tres cuartos de lo mismo, si invierte con mayor potencia y frecuencia tiene que aumentar la temperatura y no poco cuando le metemos 5kw en continuo para derivar excedentes.

Mis baterías están casi todo el día en flotación y no se ciclan por no derivar excedentes. No creo que tengamos entre manos todavía ningún modo de derivar excedentes tan depurado que no produzca pequeños ciclados al cabo del día por las variaciones climatológicas que duran segundos o minutos.

En baterías de bastante capacidad no creo que tengan importancia estos "micro ciclados" pero pequeños bancos de baterías si que pueden hacer algo mas de pupitarrr...

Un saludo.

Iniciado por muzze

Permíteme que basándome en mi corta experiencia tenga ciertas dudas.

No deberíamos discutir este tema. No tiene mucha importancia. Pero tampoco quiero callarme (soy así).

- En cuanto a las placas estoy seguro que se calientan más paradas que produciendo
- En cuanto a la batería estoy seguro que se cicla menos con una buena derivación de excedentes (con mi consumo "normal")

- En cuanto al regulador:
Si es PWM, en modo bulk prácticamente no hace nada, solo deja pasar la intensidad que viene de placas. Es como si no estuviera. En modo CV (absorción y flotación) tiene más trabajo: Conectar y desconectar las placas, para reducir la producción.
Si es MPPT, tienes razón: Con mucha producción FV tiene más trabajo que con poca.

- En cuanto al inversor: Sin duda, a 100% de su potencia nominal "sufre" más que a 20% o a 50%. Pero no sé si le "duele" más cambiar a menudo entre 20% y 50%, o invertir contínuamente a 50%. Diría que viene a ser algo parecido.

Para poder quedar de acuerdo - o mejor dicho, empatados:
- Para las placas y la batería es mejor aprovechar los excedentes en alto grado (95%)
- Para la electrónica es mejor no usarla - o lo mínimo posible

Cada cual que elija a su gusto ...

Probablemente los equipos estan preparados (unos mas que otros) para soportar la potencia para la que estan diseñados.

Pero que a mas energia procesada mayor nivell de estres es evidente.

Como muestra, los esfuerzos que hace mi midnite por controlar la temperatura de los transistores (con los ventiladores) cuando esta calentando el termo (parte central del gráfico).



Aparte del desgaste adicional en los ventiladores, se tendria que comprovar si este incremento de estres provoca que la parte plana de ley de la bañera de los componentes electronicos (electronics bathtub law) se acorta.

Iniciado por el_cobarde

No deberíamos discutir este tema. No tiene mucha importancia. Pero tampoco quiero callarme (soy así).

- En cuanto a las placas estoy seguro que se calientan más paradas que produciendo

La verdad es que no creo que afecta nada en la temperatura de las células que pase intensidad por ellas o que no, de hecho, que yo sepa el punto de trabajo del módulo nunca se considera para calcular la temperatura. Con todo, tendería a pensar que a mayor intensidad mayor mayor temperatura...

Iniciado por el_cobarde

O sea: No generar electricidad, habiendo sol, significa más estrés térmico para las placas. Lo mejor para ellas, es producir "a tope". Para que "descansen", necesitarían sombra. Descansan de noche.

Otra cosa es el equipo electrónico: Regulador e inversor.

- El regulador trabaja igual o más, estando en modo absorción o flotación, que en modo bulk. O sea, al regulador le da igual, si exprimo la instalación FV al máximo. Con sol, siempre trabaja.

NO !!

Iniciado por muzze

El regulador no puede ser que esté mas relajado cuando le entran 40-50 amperios que cuando está en absorción metiendo 20 amperios o en flotación. Yo creo que tiene que ser cuestión de física, el mayor estrés que produce el aumento de temperatura tiene que hacer su papel (tu de eso debes de saber mas que yo).

Con respecto al inversor, pues creo que tres cuartos de lo mismo, si invierte con mayor potencia y frecuencia tiene que aumentar la temperatura y no poco cuando le metemos 5kw en continuo para derivar excedentes.

Totalmente de acuerdo !!

Iniciado por el_cobarde

A las placas las veo como vacas: Si no las ordeñas, les duelen las ubres. Creo que las placas "prefieren" generar electricidad a estar paradas (es decir, en circuito abierto). Si no generan, toda la energía solar que se convierte en electricidad, se convertiría en calor. Es que las placas reciben el mismo sol, tanto paradas, como generando. Tienen una eficiencia de 15%, más o menos; es decir, estando paradas se calentarían bastante más...

- En cuanto a las placas estoy seguro que se calientan más paradas que produciendo

Yo creo que se calientan más entregando corriente que no estando paradas. Razón:
1.- El calentamiento de las placas expuestas al sol, depende en buena parte de la radiación infrarroja, que es la que produce la mayoría del calentamiento, radiación que la placa NO aprovecha.
2.- En funcionamiento, las placas sufren una disipación adicional de energía debido al paso de la corriente por sus células y conductores.

Iniciado por el_cobarde

- En cuanto a la batería estoy seguro que se cicla menos con una buena derivación de excedentes (con mi consumo "normal")

En esto casi estoy de acuerdo, aunque dependerá del algoritmo de derivación de excedentes.

Iniciado por el_cobarde

- En cuanto al regulador:
Si es PWM, en modo bulk prácticamente no hace nada, solo deja pasar la intensidad que viene de placas. Es como si no estuviera.

¿ Como dice ?
Por favor, no liemos al personal !
Hay varios tipos de pérdidas en los circuitos electrónicos, la pérdida por ciclos de conmutación y las pérdidas por conducción.
La segunda, que en este caso sería la más importante, se produce entre otras cosas, básicamente por el paso de corriente entre los distintos elementos ( Mosfet / IGbt, bobinas, ESR de los condensadores )
Decir que en modo bulk no hace nada, permíteme que me ría !

Saludos

Iniciado por victor67

... pero que a mas energia procesada mayor nivell de estres es evidente.

Iniciado por ZETA

La verdad es que no creo que afecta nada en la temperatura de las células que pase intensidad por ellas o que no ...

Iniciado por oxid

NO !!

Vale, chicos, me rindo Tenéis razón todos! Lo mejor es no usar el sistema FV.

Iniciado por el_cobarde

Vale, chicos, me rindo Tenéis razón todos! Lo mejor es no usar el sistema FV.

@el_cobarde :
Claro que hay que usarlo ! para algo está, no para hacer de parasol ! Pero inevitablemente esto comporta un estréss adicional, es lo que intentamos decir.
Sólo espero que le saques el mejor partido que puedas, y por supuesto, les prives a las oligoeléctricas de beneficios. Te apoyamos siempre y lo sabes.
Saludos

Iniciado por oxid

Yo creo que se calientan más entregando corriente que no estando paradas.

Este razonamiento sí lo quiero comentar ...

Iniciado por oxid

1.- El calentamiento de las placas expuestas al sol, depende en buena parte de la radiación infrarroja, que es la que produce la mayoría del calentamiento, radiación que la placa NO aprovecha.

La radiación infraroja -y en general: toda la radiación no aprovechada para generar electricidad- calienta a las placas exactamente igual, tanto produciendo como paradas. No es un argumento para justificar más o menos calentamiento.

Iniciado por oxid

2.- En funcionamiento, las placas sufren una disipación adicional de energía debido al paso de la corriente por sus células y conductores.

Este aspecto es correcto y no lo había tenido en cuenta.


Conclusiòn:
- Produciendo, las placas se calientan menos, porque parte de la radiación absorbida es convertida en electricidad y no en calor
- Produciendo, las placas se calientan más, por culpa del paso de la de corriente generada por su estructura

Pero el segundo efecto tiene que ser pequeño, comparado con el primero!
Recordando la conservación de energía, es evidente: Produciendo, las placas exportan energía. De dónde sacan esta energía? De la radiación absorbida, no puede haber duda.
Entonces, si exportan energía absorbida, son exotérmicas y necesariamente se calientan menos. Toda la energía eléctrica exportada les falta a las placas para calentarse.

Lo que dije al principio: Las placas son como vacas; si no las ordeñas, sufren (se calientan).
En otras palabras:
Exportar energía eléctrica es una forma de refrigeración para las placas! Es equivalente a exportar calor, por ejemplo con un disipador de calor de aluminio. Toda la energia que sale de las placas, no las calienta!
Si las placas serían capaces de convertir el 100% de la irradiación absorbida en corriente eléctrica exportada, no se calentarían para nada! Teniendo una eficiencia de conversión del 15%, se calientan un 15% menos.
Es exactamente lo mismo que con las placas térmicas: Cuando fluye el agua, se calientan menos que con el agua estancada.

Lo cual no excluye que las placas FV se "desgasten" más cuando producen, por efectos independientes del calentamiento.


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Iniciado por oxid

Te apoyamos siempre y lo sabes ...

Claro que lo sé, oxid. Somos una familia y nos apoyamos mutuamente. Y las oligoeléctricas no son nuestras amigas.

Pero nos gusta chinchar un poco, de vez en cuando. A tí, a mí y a otros. Esto es bueno y da sazón a la vida fotovoltaica

Un saludo a todos y a seguir adelante ...

No es cuestión de pinchar aunque me daba a mi que este tema iba a traer cierta controversia...
He metido el dedo en la llaga porque llevo siguiendo con gran interés los hilos de derivación de excedentes y creo que dejamos de lado un poco el equilibrio entre derivación de excedentes y "crujir viva la instalación".
Sinceramente y de manera general, creo que tener la instalación desde el minuto 1 hasta las 9 de la noche "a partirla" no puede ser lo mas sano para el equipo.
Perdoname Cobarde por tocarte los "grijanders" y encima en tu hilo, espero que me perdones. Es lo que tiene pensar y leeros todos los días. Al final te vuelves un retorcido fotovoltaico tocapelotas.....
Ahora en serio, si te gastas 3 o 4 mil en un par de reguladores e inversor "buenos" y le acortas la vida al equipo porque sí, 2 o tres años, le vamos a dar la razón a todos los envidiosos que te dicen...."eso no lo amortizas tu en la puta vida....".
Creo que es para plantearselo esa carrera espacial que tenemos por derivarlo todo a no poder mas y a ver si mañana saco mas.....(yo el primero).
Un saludo y gracias a todos.

Iniciado por muzze

Perdoname Cobarde por tocarte los "grijanders" y encima en tu hilo, espero que me perdones.

No hay nada que perdonar, hombre, que para eso estamos: Para intercambiar opiniones. Más bien te tengo que dar las gracias, por recordarme que las madallas suelen tener dos caras ...

Me parece que tienes mucha razón, en cuanto a que acortamos la vida de la electrónica, si la hacemos trabajar contínuamente a tope. Seguro que esto no es lo ideal. Pero tampoco sería ideal, no hacerla trabajar casi nada. Lo bueno será algo intermedio, como casi siempre.

Lo que sí insisto, es que las placas se calientan menos, cuando producen.
Y la batería se cicla menos, con un buen algoritmo de derivar excedentes.

En mi caso, los inversores tienen una potencia nominal de 8kW, y si los hago invertir 3 o 4 kW durante 6 horas al día, no me parece exagerado. Pero esto, que lo decida cada uno a su parecer.
Mis reguladores sí que los tengo trabajando casi a tope, si ordeño las placas al máximo. Soy consciente de ello y lo acepto. Si se acorta su vida por esto, es el precio que tengo que pagar para disfrutar.
Y si se amortiza la instalación o no - esto no me importa mucho.

Me alegro, si tienes más comentarios como este - te los agradezco.

Electrónica VS Humano [emoji1]


Un saludo.

Aquí va mi planteamiento. En el caso de los Midnite, efectivamente cuando los haces trabajar mas, arrancan bastante los ventiladores para bajar la teperatura, por ello, ya tengo pedidos unos ventiladores para que funcionen aparte de los que lleva internamente, para que el trabajo duro lo hagan estos y que cambiarlos cuando se estropeen costará 2 duros. Por otra parte, hice el montaje en la pared siguiendo el sistema de Mjrosg de dejarlo separado algo mas de un centímetro de la pared, lo que ayuda a su refrigeración. Esto espero que ayude a alargar su vida.

El tema de los inversores, utilizo en muchos momentos 4,5 y 6 kw pero claro, hay un pequeño apunte. Esto es a horas con Sol y en mi caso, esto se reparte entre 2 inversores, el inversor a red y el otro, por lo que cuando saco 6000W suelen salir 3000 de uno y 3000 de otro. Por otra parte, decidí comprar productos de calidad y espero que cumplan como deben. Aún así, se que alguna avería antes o después se poducirá, pero eso para con todo tipo de aparato.

Por otra parte, el momento de aprovechar todo, será solo unos meses en invierno, ahora ni queriendo pongo los aparatos al límite porque no se que hacer con la luz. Por ejemplo estos días de sol, he sacado solo entre 30 y 40Kwh teniendo atendidas todas las necesidades y mas. Por otra parte, hay días y según que horas, que hago que el regulador principal descanse apagandolo varias horas en horas de poco consumo. Simplemente lo apago en su botón y automáticamente entra a funcionar el auxiliar. Es mas, creo que en el futuro le pondré que lo haga solo ciertas horas de la noche, ya que tiene la funcion de ponerle hora encendido y apagado con programación diaria, semanal, etc.

Y sobre todo, tengo la tranquilidad que si algo falla, hay un sistema de reserva

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Mira si trabajará a tope el inversor, que hasta el día de hoy, solo he escuchado una vez arrancar sus ventiladores

Iniciado por Jiro

Mira si trabajará a tope el inversor, que hasta el día de hoy, solo he escuchado una vez arrancar sus ventiladores

Eso es porque tienes un Sunny Island, si tuvieras un híbrido, el ventilador no pararía. Incluso los Victron ya encienden sus ventiladores cuando van apenas por 1/5 de su potencia nominal. El sistema de refrigeración pasiva de los Sunny Island es de lo mejor que hay y por algo pesa casi el doble que un Victron y más de 6 veces lo que pesa un híbrido (y eso que lleva regulador incorporado el híbrido).

Pues parece que el compañero el_cobarde tiene razón, por lo menos es lo que extrae de éste artículo: A method for estimating cell temperature at the maximum power point of a HCPV module under actual operating conditions Los resultados dan hasta un 20ºC más de temperatura en circuito abierto, pero para módulos HCPV para plana supongo que será mucho menos (del orden de 3ºC).

Iniciado por ZETA

Pues parece que el compañero el_cobarde tiene razón ...

No se trata de que yo tenga razón o no, estamos hablando de una evidencia física - la conservación de energía:

Toda la energia que sale de las placas en forma de electricidad, no las calienta !

Lee lo que he puesto en mi post #67

No, aunque es lo lógico, no es tan evidente, de ahí que haya un artículo científico al respecto...que haya conservación de la energía no implica esto directamente, en los procesos dinámicos de temperatura pueden pasar mil cosas, por ejemplo que la energía que se disipe en los conductores lo haga en una zona con mayor emisividad...