Tema: Limitador de sobretensión para variador

No sé si la pregunta que voy hacer es técnicamente un disparate. Tengo un bombeo solar directo con bomba trifásica de cuatro caballos y variador que soporta una tensión máxima de entrada de 800 V. Y 21 placas fotovoltaicas de 265 W que dan una tensión nominal de 798 V. El bombeo funciona adecuadamente, pero solo consigo que la bomba funcione a 50 Hz durante unas cuatro horas al día. Por razones complejas de explicar solo podría intentar poner tres placas más. De tal manera que si las coloco en una sola serie superará los 800 V que admite el variador y me lo cargaré. Y si hago dos líneas la tensión nominal será insuficiente para el funcionamiento del variador y la bomba.
Por ello y con la idea de intentar ampliar el número de horas que la bomba funcione al máximo rendimiento, es decir, a 50 Hz, mi pregunta es si existe algún tipo de limitador que al ampliar mi número de placas fotovoltaicas a 24, limite a 800 V la entrada máxima de tensión al variador. Con ello conseguiría más vatios de potencia, y podría sacar más agua al día.

No se si será el mismo caso, nosotros tenemos algo parecido y el instalador nos dijo esto:

Verano: 21 paneles, todos en serie, inclinación 30º.
Invierno: 20 paneles, todos en serie, inclinación 60º.

De hecho, tenemos como unos triangulos de aluminio para cambiar la inclinación.

La cuestión es saber si puedo poner 24 paneles con algún tipo de limitador para que al variador lleguen un maximo de 800 v.

Iniciado por eljobito

La cuestión es saber si puedo poner 24 paneles con algún tipo de limitador para que al variador lleguen un maximo de 800 v.

No soy instalador y no se explicarlo bien, pero me han montado cinco bombeos y lo que te falta es intensidad, y te sobra tensión.
Si algo me prohibió el instalador fue poner 21 placas en Invierno. A ver si interviene algún instalador que lo sepa explicar.

No puedes ampliar mas paneles en serie ya que estas al limite de tension y quiza en algun momento hasta te pases, por esto a Alensund #4 le indicaron que en su caso no pasara a 21 en invierno.

Lo mas probable es que el sistema reduzca la frecuencia por debajo de 50 Hz para adecuar el consumo electrico a la energia recibida por lo que se podria deducir que te faltan Amperios que en definitiva es potencia en placa (W), se podria recalcular si la inclinacion que ahora tiene modificandola se pudiera mejorar y subir algo esa intensidad, (tienes placas de 265W y posiblemente para regar mas horas en este tiempo hubieras necsitado que fueran de mas W), pero no das datos suficientes para recalcualar a mejor.

No indicas necesidades reales ni desde cuando esta la instalacion funcionando, desde que fechas tienes el problema, ni datos esenciales de lo instalado: inclinacion a la que estan instalados los paneles, marca y modelo del variador, de la bomba ... otros elementos que tenga instalados, incluso la localizacion no es muy precisa ya que hay varias Santa Isable en el mundo y es preciso una localizacion al menos aproximada o cercana a la real.

Desconozco como controlas el tiempo de riego, si lo mides con un contador de horas de fincionamiento debes controlar que las hora correspondan a un periodo de riego continuado ya que los paneles al dar mas tension (Voltios) con temperaturas mas bajas, independiente de la inclinacion que tengan, y si te esta ocurriendo solo en dias frios, como no midas tension de placas en diferentes momentos, principalmente al inicio y final del riego asi como en las horas centrales (de mayor radiacion) no se puede saber verdaderamente porque baja de frecuencia o para el sistema, si por poca intensidad de las placas o, ademas, por sobretension (>800Vdc) en horas centrales de sol, pues no dices a que hora se miden esos 798V que indicas en #1, como descubres que baja la frecuencia, tampoco indicas que criterio debe cumplirse para que la instalacion empiece a bombear, si es por un control horario o teniendo en cuenta parametros electricos de la captacion solar esto con idea de ver la posibilidad de ampliar el horario de riego.

Ademas, hay que tener encuenta que, en invierno hay menos radiacion solar que en verano, tanto en horas de sol como en inensidad de radiacion, que se traduce en menos 'Amperios' por lo cual tu instalacion tendra un tiempo maximo de bombeo con una cantidad maxima de agua aportada.

Como ves añadir placas en serie empeoraria la situacion y un elemento para reducir la tension y subir intensidad seria un derroche de energia, te costaria un paston y un punto mas de problemas.

ya comentaras.

Gracias por vuestras aportaciones. Pero mi problema y mi pregunta es mucho más sencilla que todo eso. Mi sistema funciona perfectamente, con las lógicas limitaciones correspondientes a la potencia de la bomba y al número y potencia de las placas. Simplemente se me ha ocurrido ver la posibilidad de poder aumentar la cantidad del agua extraída, sin cambiar mi sistema. Solamente aumentando tres placas más de unos 265 w., que es lo máximo que puedo poner. Pero como con las 21 placas que tengo estoy en el límite de tensión soportada por el variador (800w), se me ha ocurrido preguntar si existe algún tipo de limitador de tensión que al intercalarlo entre las placas y el variador, impida que pasen tensiones superiores a 800 v. Se me ocurre que pueden suceder las siguientes posibilidades:
1. Que ese aparato no exista. Pues toca aguantarme y quedarme como estoy.
2. Que exista pero no sirva exactamente para ese cometido. Por ejemplo, que corte el suministro al llegar a los 800 voltios y haya que rearmarlo manualmente, como si fuera un diferencial de la casa. Con lo cual tampoco me sirve y toca aguantarme.
3. Que exista y valga un pastón, pues más de lo mismo.
4. Que exista a un precio razonable (en torno a 200 euros) y que limite la tensión nominal de las placas a un máximo de 800 voltios. O sea, que cuando las placas suministren 700 voltios, pasen 700 voltios. Cuando suministren 800 v, pasen 800 v. Y cuando suministren 890 v, por poner un ejemplo, pasen solamente 800 v.
Esto último es lo que yo busco y por lo que pregunto. Y agradezco la información y sugerencias que podáis darme.

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

Por ejemplo, esto he visto en Internet pero no tengo ni idea de si servirá para mi caso.
http://www.hager.es/catalogo-de-prod...nsion/5843.htm

Como me he quedado con la intriga, se lo he consultado a mi instalador y esto es lo que dice:

"Buenos días Víctor, como ya intuyes falta intensidad en los paneles. La única solución, como dices, es elevar los paneles hasta los 60º que también dices.

Supongo que esto mismo se lo puede decir su instalador, porque si lo ha instalado él mismo, mal vamos, ya que se ve que tiene ni idea, si pretende meter 24 paneles.

Al fin y al cabo, la intensidad que circule por los paneles va a ser proporcional al par de la bomba, aproximadamente, por lo que aumentar sólo la tensión no sirve de nada, ya que el variador no es un transformador. En fin, zapatero a tus zapatos."

Hola Alesund. Te agradezco el interés que te estás tomando. Pero si lees detenidamente mi pregunta, observarás que el maleducado de tu instalador no ha respondido en absoluto a lo que yo pregunto. Notarás que me ha molestado la respuesta de tu instalador. Te repito que a ti te agradezco el interés. Pero si yo a alguien le pregunto cuál es la capital de España, me puede responder que no lo sabe o que es Madrid. Pero lo que no puede hacer es responderme con la receta del arroz con leche y encima decirme que no tengo ni idea por preguntar por la capital de España. Y eso es lo que ha hecho tu instalador, contestar y opinar sobre algo que yo no había preguntado.
Yo ya sé perfectamente que no puedo poner 24 paneles en serie porque superaría el límite de 800 v. de intensidad que soporta de entrada mi variador.
Simplemente he preguntado, si existe algún tipo de limitador de tensión que pueda intercalar entre placas y variador para impedir sobretensiones por encima del límite de 800 voltios. Y la respuesta puede ser o no existe, o sí existe, o no lo sé.

Iniciado por eljobito

Yo ya sé perfectamente que no puedo poner 24 paneles en serie porque superaría el límite de 800 v. de intensidad que soporta de entrada mi variador.
Simplemente he preguntado, si existe algún tipo de limitador de tensión que pueda intercalar entre placas y variador para impedir sobretensiones por encima del límite de 800 voltios. Y la respuesta puede ser o no existe, o sí existe, o no lo sé.

Yo ya sé perfectamente que no puedo poner 24 paneles en serie porque superaría el límite de 800 v. de tension que soporta de entrada mi variador.

como ya entiendes el que no es posible superar los 800 V de tension maxima de paneles, intentare explicarte que si instalaras un elemento que "absorba" simplemente el excedente de 800V ( limitador de tension a 800v) resultaria que toda la tension de las placas que añadas se la tiene que "comer" ese dispositivo para que al variador le siga llagando lo mismo que le llega ahora (max 800V), luego no es solucion, necesitas incrementar la INTENSIDAD DEL CAMPO SOLAR y eso solo lo haces aumentando la potencia de TODAS las PLACAS ( de 265W a 300W o mas) o optimizando la inclinacion de paneles para esta epoca.

lo que el instalador de 'Alesund' ha contestado dice exatamente: que con los paneles que tienes "es lo que hay", que como ya te indique en #5, solo cabe la posibilidad de mejorar la captacion en invieno subiendo la inclinacion de los paneles a 60º por si con la inclinacion que tienes ahora y que no conocemos pudira mejorarse la captacion, la inclinacion influye en la intensidad que aporta el panel, por lo que con una inclinacion inadecuada para un mes en concreto puede ocasionar que si tu panel de 265W en un momento entregaba 6.9Amperios, ahora solo entregue 220W, 5.7 Amperios (es un ejemplo para intentar explicartelo).

luego la respuesta se queda en: pudira ser si tienes opcion de mejorar la inclinacion para estos meses o cambiando TODAS las placa a unas de mas Watios, espero haberte ayudado

Iniciado por eljobito

Hola Alesund. Te agradezco el interés que te estás tomando. Pero si lees detenidamente mi pregunta, observarás que el maleducado de tu instalador no ha respondido en absoluto a lo que yo pregunto. Notarás que me ha molestado la respuesta de tu instalador. Te repito que a ti te agradezco el interés. Pero si yo a alguien le pregunto cuál es la capital de España, me puede responder que no lo sabe o que es Madrid. Pero lo que no puede hacer es responderme con la receta del arroz con leche y encima decirme que no tengo ni idea por preguntar por la capital de España. Y eso es lo que ha hecho tu instalador, contestar y opinar sobre algo que yo no había preguntado.
Yo ya sé perfectamente que no puedo poner 24 paneles en serie porque superaría el límite de 800 v. de intensidad que soporta de entrada mi variador.
Simplemente he preguntado, si existe algún tipo de limitador de tensión que pueda intercalar entre placas y variador para impedir sobretensiones por encima del límite de 800 voltios. Y la respuesta puede ser o no existe, o sí existe, o no lo sé.

Puede que las formas sean algo "bruscas", pero el fondo es como dice.

Por muchas placas que metas, que no puedes, no vas a conseguir más tensión en la bomba, porque está limitada por la intensidad.

Por ejemplo, si en un momento dado hay 2 A de ISC y el VMP de las placas es 800, por poner un número, la tensión de salida a la bomba no va a ser de 400 VAC, ni mucho menos. Si tenemos 2 A y el par de la bomba nominal se tiene con 6A en las placas, el par se va a reducir a la tercera parte. Si la bomba es de 3 KW, y gira a 3000 rpm, el par nominal es de 9.55 Nm y la tensión es de 400 VAC. Despreciando pérdidas, la tensión de las placas en ese punto, sería 3000/6=500 Vdc.

Si ahora tenemos 2 A en las placas, el par se va reducir a 9.55/3=3.18 Nm y la tensión de salida va a ser 400/Raíz(3)=230 V, la frecuencia 50/Raíz(3)=+-30HZ y sobrará mucha tensión en el campo solar, pero no servirá para nada.

Iniciado por Gabriel 2018

Puede que las formas sean algo "bruscas", pero el fondo es como dice.

Por muchas placas que metas, que no puedes, no vas a conseguir más tensión en la bomba, porque está limitada por la intensidad.

Por ejemplo, si en un momento dado hay 2 A de ISC y el VMP de las placas es 800, por poner un número, la tensión de salida a la bomba no va a ser de 400 VAC, ni mucho menos. Si tenemos 2 A y el par de la bomba nominal se tiene con 6A en las placas, el par se va a reducir a la tercera parte. Si la bomba es de 3 KW, y gira a 3000 rpm, el par nominal es de 9.55 Nm y la tensión es de 400 VAC. Despreciando pérdidas, la tensión de las placas en ese punto, sería 3000/6=500 Vdc.

Si ahora tenemos 2 A en las placas, el par se va reducir a 9.55/3=3.18 Nm y la tensión de salida va a ser 400/Raíz(3)=230 V, la frecuencia 50/Raíz(3)=+-30HZ y sobrará mucha tensión en el campo solar, pero no servirá para nada.

Aunque me mareen un poco las fórmulas, hay que reconocer que eso es dominar una materia.

Bueno, pues parece ser que no puede ser lo que yo pretendía. Mi idea era meter más vatios en placas, para que en las horas no centrales del día (aquellas en que la bomba funciona por debajo de los 50 hz), pudiera subir el rendimiento de la bomba, y recoger más agua en mi balsa. Y como ello supone pasar de los 800 v que soporta mi variador, pensé en la posible existencia de un aparato que limitase la entrada de voltios, dejando pasar ese incremento de watios. Y aunque ninguno me habéis contestado a esto, que es lo que he preguntado repetidamente, deduzco por vuestras respuestas que tal aparato no existe, o técnicamente es imposible su existencia.
Mi razonamiento deduzco que es técnicamente equivocado. Pero es fácil de entender: a más watios, más agua extraída, si se puede limitar la tensión de entrada al variador a un máximo de 800 v, para que este no reviente. Porque ahora, con 21 placas instaladas con un Voc total de 798 v., nunca he visto el variador por encima de los 770 v. Siempre lo veo funcionando entre 500 y 750 v.
Pero si esto no es posible, toca buscar otras soluciones. Porque de la opinión de Gabriel me fío totalmente. De los demás también. Pero a él lo he seguido más.

En principio si que se podría la limitacion de tensión o salida de tensión constante pues no sería más que un convertidor DC DC, lo que pasa es que todos los convertidores o transformadores tiene una determinada eficiencia, osea que hay pérdidas entre la entrada y la salida por lo que ganas en potencia en placas lo pierdes al transformar la tensión. No soy experto en el tema pero por algo no se hace, de hacerse se podría no solo limitar a los 800v que comentas sino a la tensión optima de funcionamiento.

Gracias por tu aportación