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- 27/09/2017, 17:19 #1Forero
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¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Hola a todos
Tengo un sistema solar aislado en la costa de Granada desde hace 17 años que usamos más de un mes en verano de forma contínua y el resto del año algún fin de semana o puente.
Acabo de sustituir las baterías porque enseguida entraban en fase de desconexión y no movían siquiera el densímetro y ahora no estoy seguro si la carga que tengo es la adecuada a pesar de haber mantenido la misma capacidad que tenía en origen
Os detallo mi sistema:
- PLACAS: 4 placas monocristalinas Atersa A-60 de 36 células, con 60Wp, con cajas de conexiones con dos diodos de bloqueo, conectadas en paralelo, con orientación suroeste e inclinacion de 45º aproximadamente, con las siguientes características.
Vmp: 16,9V. Voc: 21V
Imp: 3,55 A. Isc: 3,85A
El cable que va al regulador tendrá unos 20metros de longuitud y unos 10mm de diámetro con su protección. Viene marcado como 0,6/1Kv 2X6
- REGULADOR: Atersa LEO1 15A, 12/24 V, sin diodos de bloqueo, tipo PWM
- BATERÍAS: 6 vasos 2V en serie marca Vladar OpzS 600Ah (C10), 900Ah (C100). Recién cambiados en sustitución de los originales que tenía instalados marca Tudor
- INVERSOR: Atersa CP612 600W, onda cuadrada modificada
El caso es que después de cambiar las baterías me ha dado por estudiar el tema y creo que tengo mucho almacenamiento pero poca carga
Mi regulador tiene una pantalla donde muestra los voltios y los amperios de carga, lo he estado observando despúes de cambiar las baterías y la corriente máxima que he obtenido (hace un par de semanas) ha sido de unos 3,2A. He hecho un seguimiento del sistema un par de días y he sacado unas medias de carga de unos 15A en todo el día
Mi consumo creo que no es alto, unos 600W/h por día: Una tele de culo de 60W unas horas y bombillas led o de bajo consumo. Cocina, calentador de agua y frigorífico de butano. Calculo que tengo de 5 a 8 días de consumo sin carga solar hasta llegar al 50% de carga
El caso es que teóricamente mis paneles deberían darme en el mejor de los casos 15A si no me equivoco, pero aunque no estamos en el mejor de los meses poco más de 3A me parece muy poquito así que los desmonté y los medí uno a uno sacando de 21,2V a 22,7V de Voc, y de 0,7A a 2,77A sobre las seis de la tarde orientándolos hacia el sol.
Doy por hecho que el que da 0,7A no está muy bien, el resto no sé, no tengo experiencia. Además todos ellos tienen la parte central de las células de color marrón, como quemadillas, aunque como digo, al no tener experiencia no sé si es o no normal después de 17 años.
Os pido por favor que me asesoreis, no quiero deteriorar las nuevas baterías
Gracias de antemano y saludos
Última edición por Kampillero; 28/09/2017 a las 10:34
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- 27/09/2017, 17:42 #2Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Yo creo que tienes los paneles en las últimas, imagino que las tienes en paralelo, entonces las intensidades se suman y si dices que te da 0.7 de Isc en algunas de las placas entonces en producción será menos, haz cuentas...
- 27/09/2017, 18:29 #3Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Si, efectivamente, en paralelo. Por eso la corriente sería como bien dices como mucho 3,85A (Isc) X 4 paneles= 15,4A ó bien 3,55A (Imp) X 4 paneles=14,2A teóricos osea que reales supongo que menos, pero no sé si 3Ah y poco que me marca el regulador que saco a las 2 de la tarde es demasiado poco para esta época del año... Doy por hecho que después de 17 años los paneles habrán perdido ¿Un 20% de rendimiento?
Digamos que los paneles individualmente me dieron algo más de 2A de Isc de media a las 6 de la tarde y yo no sé si a esa hora la irradiación será para que den esos resultados...
Además, en cualquier caso ¿Que opinais de tener 15Ah de carga teórica para 600Ah (C10) de batería? porque he leido por algún lado que la corriente de carga máxima recomendada para una batería sería en torno al 10% de la capacidad (C10) de la batería, osea, 60Ah aunque no sé si va referido a cargadores o reguladores. Pero en ningún lado he leido cual sería la corriente mínima recomendadaÚltima edición por Kampillero; 28/09/2017 a las 10:43
- 28/09/2017, 08:20 #4el_cobarde Invitado
Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Efectivamente, la placa que da Isc=0.7A está mal - al desguace con ella!
Las otras placas parecen estar bien; las tres en paralelo deberían entregar unos 10A al mediodía. Si no los dan, controla el cableado
Este es tu problema: Necesitas más potencia en placa. Ya lo sospechas en el título ...
Y, por favor, distingue entre amperios (intensidad, A) y amperios multiplicado por horas (capacidad, Ah)
Sin entrar en más detalles, tu batería tiene 600Ah C10 a 12V, que son 7.2kWh. Efectivamente, te pide una intensidad de carga de 40-60A; con 60A tardaría unos 2 días de sol para llenarse de cero a tope. Con 10A máx. nunca llegaría al SOC 100%
Teniendo la batería nueva, te recomiendo comprar más placas, en total unos 900Wp, que darían unos 50A máx., con regulador PWM. Para que me entiendas: Con 3 placas de 60Wp, la cosecha en Granada no llegará a 1kWh en un día soleado de verano, y en invierno la mitad. Con 900Wp en placa, serían unos 4-5 kWh/día en verano y 2-3 kWh/día en invierno
Teniendo en cuenta que vais poco a esta casa, te bastaría algo menos de placa, quizá 600Wp
También necesitas un regulador nuevo, que puede ser un PWM de 40A a 60A, según potencia en placa instalada
Tanto las placas como el regulador son bastante más baratos que la batería nueva
- 28/09/2017, 17:35 #5
Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
A ver qué es el consumo que tenéis respectivamente que os gustaría tener, entonces se puede decir más en cuanto a potencia de placas a reponer.
En cualquier caso, si pones placas nuevas, no las pondría a 45º como las otras; si el uso que le dais es más de verano (y en invierno sólo algún que otro fin de semana suelto y tiene al menos una semana para recargarse la batería), las pondría con 20 - 30 grados de inclinación y si puede ser orientado al sur, mejor (aunque para el verano no importa mucho).Biblioteca básica de energía solar
Descubre la fotovoltaica jugando y aprende de forma intuitiva con nuestros esquemas interactivos: Esquemas interactivos (requiere flash)
- 28/09/2017, 19:12 #6Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Gracias por tu recomendación, eso haré! De hecho estoy revisando la sección del cableado de los paneles al regulador y calculándola sobre 15A, con conductividad del cobre 44 (a 90º) y caída de tensión máxima de 1,5% que son los datos que sugiere el manual de instalación de los paneles voy corto porque tengo una manguera de 6mm cuadrados y los cálculos me dan unos 8mm.....
Mil perdones, estoy aprendiendo a marchas forzadas desde que cambié las baterias y todavía no estoy fino. He reeditado mis mensajes, no sé si ahora estarán bien.
Voy afilando el lápiz y haciendo presupuestos
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El consumo es mas bien bajo y se produce especialmente en verano, tengo calculado unos 0,7Kwh diarios
Lo de orientarlas al sur puro está algo complicado porque tengo cubiertas a sureste, noroeste y suroeste que es a la que tengo los paneles. La inclinación a 45º es la mejor para invierno ¿no? Así compensa un poco la menor irradiación, lo tengo en cuenta no obstante porque ví que los soportes son articulados y se puede cambiar su inclinación
- 28/09/2017, 22:57 #7Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Si miras en las chinchetas hay un calculador para cables en CC.
12v 20m 15A 5% da 18mm²
Con 12A que podian dar tus placas (nuevas), con la manguera de 2x6mm², tenias una perdida de 10%, unos 1,2v.
Pienso que era "admissible", porque entregando 17v al regulador, rendia igual.
La prueba es que la instalacion (baterias) ha aguantado 17 años.
Ahora, si amplias hay que tomarlo en cuenta.
- 29/09/2017, 01:49 #8Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
¡Una cosa más que acabo de aprender! Estaba haciendo el cálculo mal, con tu ayuda acabo de darme cuenta de que mi cableado tiene perdidas del 10%!!
Ahora me asalta otra pregunta que ya tenía rondándome
Despues de instalar la nueva batería me ha dado por tomar tensiones en todos lados y me mosquea que en la entrada de los paneles al regulador sólo me da una décima más de la tensión de la batería 12,3V aprox frente a 12,2V de la batería (recién instalada) ¿No debería entrar en ese punto toda la tensión que están recibiendo los paneles o es que el regulador es capaz de dictar a los paneles la tensión que necesita?
Al hilo de todo lo anterior tengo un buen lio en la cabeza porque me ha dado por pensar sólo en Ah y viendo las gráficas de rendimiento de placas se ve que independientemente de la tensión y más aún si es baja, la corriente es la misma, sé que en potencia no, pero yo pienso, mi batería tiene "x" Ah y yo cosecho "y" para recargarla ¿Que importancia tiene aquí la potencia? Por eso creo que no llego a entender del todo que aportan los maximizadores
- 29/09/2017, 05:31 #9Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Supongo que la medición de esa tensión la habrás hecho con los cables conectados al regulador. Si soltaras los cables del regulador y midieras debería darte un valor sobre los 18v. Es así?
Si no llega así puede ser por la sección de cable
Tu batería es de 12v y tiene una capacidad de "x" Ah y tu cosechas "y". Y sería la potencia no?
X Ah x 12v = "y" wattios hora
De ahí haces el cálculo de la capacidad de tu batería en wattios hora y así sabes entender la capacidad de tu batería según los consumos.
Las baterías no deben descargarse al 100%. Mejor un 20% que un 30.
De todos modos creo que para tu consumo andas sobrado de batería y chapó que te hayan durado las anteriores 17 años.
Si detectas que se te ha estropeado alguna la puedes reponer tan ricamente y ya de paso como te indica el_cobarde poner algún wattios más y listo.
Enviado desde mi Redmi 4 mediante TapatalkNo es más el que más tiene, sino el que menos necesita!!!
- 29/09/2017, 08:13 #10el_cobarde Invitado
Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Un regulador PWM hace exactamente esto: Obliga a los paneles a trabajar a la tensión de batería!
Para que entiendas la diferencia entre un regulador PWM y uno MPPT (maximizador), te pongo un ejemplo:
- Una placa de 150Wp con 36 células, en condiciones standard, tiene Vmp=18V e Imp=8.3A
- Un regulador PWM, en sistema a 12V, la obliga a trabajar a 12V ---> la placa solo entrega 12V * 8.3A = 100W
- Un regulador MPPT, en cambio, hace trabajar la placa a 18V, por lo que ésta entrega 18V * 8.3A = 150W
Esta es la teoría. En la práctica, hay varios efectos que reducen la diferencia entre reguladores PWM y MPPT
- La placa tiene Vmp=18V a una temperatura de 25C. Si se calienta, la Vmp baja; en pleno verano puede bajar hasta Vmp=15V. Entonces, un regulador MPPT solo consigue entregar 15V * 8.3A = 125W. El PWM sigue con sus 100W
- Un regulador MPPT convierte la tensión de entrada (18V) en la de batería en salida (12V). Esto lo hace con una eficiencia de, digamos, 95%. Es decir, en vez de 125W entrega solo 125W * 0.95 = 119W
Como media, un regulador MPPT bien configurado consigue entre 10% y 30% más potencia que un regulador PWM
- 29/09/2017, 12:08 #11Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Si, con los cables puestos en el regulador, con ellos sueltos no probé
No me he expresado bien, con "y" de cosecha quería decir "y Ah" osea, mi batería tiene "x" 600Ah (C10) y yo cosecho por ejemplo "y" 60 Ah de los paneles ¿Que más da si se producen a 13V o a 21? Aunque tengan influencia en la potencia no entiendo en que tienen influencia sobre el proceso de carga viendo que los paneles entregan la misma corriente hasta que la tensión es muy alta
La verdad que estas baterias se han portado muy bien aunque yo creo que nuestro trato no era muy exigente y su capacidad estaba sobresobredimensionada y por eso han aguantado tanto. Durante un tiempo pensé que mi densímetro estaba roto o no sabía usarlo porque no marcaba nada, pero claro, la realidad era que estaban muy jodidas y me he dado cuenta ahora viendo que las nuevas no suben de tensión y las otras lo hacían rapidito después de descargarse
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Podría considerarse entonces en el caso del maximizador que actuaría como un conversor DC-DC que funcionaría de la siguiente manera:
Entran de las placas 18V*8,3A=150W--------Van hacia la batería 12V de corriente de la siguiente manera 150W/12V= 12,5A
Si es así ya entiendo cómo va el tema y su beneficio
- 29/09/2017, 12:11 #12el_cobarde Invitado
- 29/09/2017, 13:56 #13Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Si cosechas 60 A de paneles no es lo mismo a 13v que a 21v porque 60*13= 780w
Y 60*21= 1260w
Eso es sólo para entender un poco.
el_cobarde te lo explicará mejor siempre.
Pero en tu caso con regulador pwm a 12v y placas de 36 células lo tienes fácil
Enviado desde mi Redmi 4 mediante TapatalkNo es más el que más tiene, sino el que menos necesita!!!
- 29/09/2017, 14:32 #14Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Bien, ya lo he pillado!! Aunque es verdad que con PWM da casi igual con la puntualización de que la potencia que aportan los paneles va subiendo según sube la tensión de la batería. Aunque sigo pensando en Amperios sin pensar que la batería es capaz de entregar más potencia cuántos más tensión tiene
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Muchas gracias a todos, sin vosotros me podría tirar todo el tiempo del mundo y no llegar a nada
Más dudas:
Si la Voc de mi panel es de 21V es posible que yo midiese a las 18:00 más de 22V? Y ¿Creéis que es normal el color marrón del centro de mis celulas?
Mi instalación no tiene entre paneles ni regulador ningún tipo de fusible o diodo, el regulador no tiene diodos tampoco, ni la línea entre la batería y el regulador¿Los diodos del panel hacen todas las funciones?
Evitar corrientes de la batería al panel por la noche y lo de las células sombreadas
- 30/09/2017, 03:32 #15Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Disculpad por favor, acabo de afinar los calculos al máximo, siendo los datos:
temperatura ambiente 40 grados;
resistividad cobre a 20 grados, 18,51 miliohmios por mm2, siendo la conductividad 54, dato de norma une.
cable de partida 2x6 XLPE, intensidad admisible 35 amperios, al pasar 15 A incrementará la temperatura en 1 grado, por lo tanto la temperatura del cable serán 41 ºC.
en estas condicions la tensión al final son 11,21 V, como en el origen tenía 12 V, la caída porcentual es del 6,56%.
si el cable fuese 2x10, la cdt será 3.95 %
saludos.
personalmennte aunque la caida de tensión supera el 5%, la solución obtenida no me parece descabellada.
- 30/09/2017, 11:55 #16el_cobarde Invitado
Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Debería ser Voc o un poco menos - podría ser que tu multímetro marque un poco de más ...
Estas manchas que se ven en las placas, en la foto de tu post inicial, indican algún deterioro - pero no se puede decir, si influye o no en la generación
Si las placas llevan diodos, éstas arreglan el problema de las sombras, cortocircuitando la placa sombreada
Pero si tu regulador realmente no lleva diodo anti-retorno, si no hay sol, habría intensidad inversa, la batería se descargaría y las placas se calentarían
No estoy seguro, pero este calentamiento por corriente inversa podría ser la causa de las manchas en tus placas ...
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No creo necesario hacer el cálculo tan afinado, dado que los 20m son aproximados y la temperatura del ambiente no se ha medido. En general, es suficiente saber la caída de tensión con poca precisión; da igual si es el 6% o el 7%
- 30/09/2017, 15:21 #17Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Esto es lo que pone en una hoja de características que he encontrado de mis paneles
"The all-weather connections box with its positive and negative terminal has two built-in bypass diodes, which prevent the possibility of breakdown in the cells and the circuit by the partial cross-hatching of one or several modules within a set, thereby enhancing the effectiveness of the module in all circumstances"
Que traducido es algo así: La caja de conexiones para todo tipo de clima con su terminal positivo y negativo tiene dos diodos de derivación incorporados, que evitan la posibilidad de avería en las celdas y en el circuito mediante la intercalación parcial de uno o varios módulos dentro de un conjunto, mejorando así la eficacia del módulo en todas las circunstancias
El regulador se vendía con o sin diodo de bloqueo incorporado según su manual, yo doy por hecho que no lo tiene porque su referencia no coincide con la del que sí lo tenía que incorporaba "DB" en el nombre, lo cual no pone en la etiqueta del mío. Tampoco lo he visto intercalado en el cableado
En las medidas que tomé con el multímetro, durante el día la tensión en los bornes de la placa al regulador la tensión era superior a la de la batería en una décima, cuando caía el sol se igualaba con la de la batería. ¿Eso indicaría que se producía corriente inversa? ¿Podría comprobarlo tocando las placas por la noche para ver si están calientes, o hay otro modo?
Aquí va una foto de la caja de conexiones y otra del panel. No sé si tiene dos diodos porque divide las 36 células en dos grupos.
Además no todos los diodos tienen las mismas referencias, tienen las siguientes: 9944C, P600D, 9928C
- 30/09/2017, 15:44 #18el_cobarde Invitado
Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Efectivamente, estas placas tienen diodos bypass
No, esto simplemente indica que las placas -sin sol- ya no producen
Si realmente no hubiera diodo de bloqueo, te despertarías cada día con las batería bien descargadas - es esto el caso?
Una posible intensidad inversa (de batería a placas) es relativamente fácil de medir: El multímetro tiene una posición para medir intensidad DC hasta 10A o hasta 20A. Para ello, tienes que pasar el cable rojo del multímetro al otro enchufe
En este modo mides la intensidad que entra en batería al ponerse el sol, serán pocos amperios e irá a menos. Cuando ya no se ve el sol, en el caso de que hubiera intensidad inversa, ésta empezaría a verse con signo negativo en el multímetro y su valor iría aumentando poco a poco. Tienes que desconectar el multímetro antes de que llegue a su límite (10A o 20A, según modelo)
- 30/09/2017, 16:02 #19Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
El sistema ha estado tal y como está ahora desde que se instaló hace 17 años a excepción de la batería que acabo de cambiar. Nunca se han descargado las baterías de noche, sólo bajaba una o dos décimas la tensión al terminar la cosecha y estabilizarse la batería. El display que tiene el regulador marca corrientes y por la noche se queda a cero aunque no sé si será capaz de marcar corrientes negativas.
De todas formas haré la prueba cuando vuelva a ver el sistema como me dices. Según tengo entendido hay que intercalar el multímetro el la línea de los paneles ¿En el cable positivo o negativo?
- 30/09/2017, 16:06 #20el_cobarde Invitado
- 30/09/2017, 16:10 #21Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
A ver, porque me doy cuenta de que no acabo de enterarme como calcular la sección
Con la fórmula estandar para 20 metros, 15 amperios, resistividad 56, 12 voltios, y según el cálculo de caída de tensión que tú has calculado que yo tendría (6,56%) sale una sección de 13,6mm cuadrados.
Si yo tengo una manguera de 2X6mm cuadrados, es decir, dos cables de 6mm cuadrados cada uno.
¿La sección que sale de la formula es la de la manguera o la de cada uno de sus cables? 6mm cuadrados X 2 cables= 12mm cuadrados, casi 13 que salen en el cálculo
¿Es así?Última edición por Kampillero; 01/10/2017 a las 11:15
- 30/09/2017, 16:15 #22el_cobarde Invitado
- 30/09/2017, 16:22 #23Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Sí, ya me dí cuenta, pero mi cabeza aisla el lado de la batería, paneles y regulador y piensa, si la batería llena tiene 600Ah (C10) y he usado pongamos 10Ah, necesito que la placa "teoricamente" le inyecte otros 10Ah y no pienso en tensiones ni miro para el lado del consumo desde la batería al regulador....Pero sí, ya lo tengo más claro
- 30/09/2017, 16:26 #24el_cobarde Invitado
Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
Correcto. La sección efectiva de dos cables de 6m² son 12mm²
La calculadora de las chinchetas, para 20m de cable (cobre) con 12mm², pasando 15A, da una caída de tensión de 0.89V, que para la tensión a 12V son 7.4% de pérdidas. De cada 100W generados, pierdes 7.4W en los cables
- 30/09/2017, 17:43 #25Forero
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Re: ¿Voy corto de paneles o mi problema es otro?
¿Y eso en amperios en que se traduce?
Si mi PWM obliga a las placas a entregarle 12V siempre que sea posible, aunque halla caída de tensión, y el panel produce según su gráfica 3,85A desde 0V hasta algo más de 12V¿Cómo se calcula cuantos amperios se pierden?
Ya veis que sigo empecinado con la corriente y buscando la razón de que mi cosecha fuera de 3Ah frente a 15Ah teóricos