Tema: Nueva casa, isla de La Palma, autosuficiente

Hola gente,

soy Klaus, uno de los 'afectados' del volcan (na me llamen 'damnificado', por favor, aun tengo un poco de dignidad :-)).

Perdonen mi mal espanol, en caso de estar incomprrnsible voy a usar un de los traductores online.

A ver, la nueva casa entra en construccion la proxima semana (cuando he liberado la licencia de obra), y estos son mis datos basicos para la fotovoltaica:

~20 placas bifaciales de ~450vatios, montadas en un techo plano, pintado de blanco. No hay mas espacio en el techo plano, pero seguro que bastan. Sean 5S1P * 4, connectados a 2 cargadores, por ejemplo Victron SmartSolar 450/100. Ellos tienen 2 entradas MPPT y un calculo approximado muestra que funcionara.

2 inversores de 5kAH, por ejemplo Victron Phoenix o Multiplus. Simplemente uso Victron por que tienen la mejor informacion para 'hacerlo tu mismo', DIY, y les conosco del uso en barco y caravan antes.

Batterias LiFePO4, ~27kwh/48V, DIY tambien, ya pedidas de un proveedor en China. A ver como va la importacion, pero cuestan la mitad de una oferta oficial. He comprobado unas opiniones de ellas en un otro foro.

En principio, todo esto talvez parece un poco sobredimensionado para la geographia aqui, pero creo que puede ser redundante cuando el diseno permite el aislamiento de un cargador, un inversor, y 2*strings placas. Y mas adelante, la installacion tambien puede cargar un pequeno coche electrico.

Una pregunta al principio:

Donde compran ustedes cosas como cableado (hasta 70mm², o mas), ojales de cobre (buena calicad, no de amazon o alibaba), crimpadora (de martillo o hidraulico), tambien una fuente de CC regulable, 0..20V y hasta 20A, railes o placas de cobre para 'bus bars', mangera de contraccon(?), tambien busco un kit de llaves dinamometricas con todos accessorios, o en bereve, herramientas para hacer una installacion de CC sin causar una nueva erupcion volcanica o cualquier actividad estromboliana :-)

Estoy un poco aislado (sic) aqui, por eso pregunto.

Saludos de una isla verde con una mancha negra.
BaronVerde

Edit: he encontrado una tienda en Tenerife que podria tener la mayoria del material. Es tiempo para desplazarme.

Klaus, admiro tu entereza y tus ganas de seguir hacia adelante por lo que te deseo lo mejor en tu futuro.

Por lo que nos comentas, entiendo que a un futuro mas o menos proximo tedrás 2 hibridos, dos reguladores y unas 20 placas solares que son las que te permite alojar tu tejado.

Nos sería muy util conocer exactamente a que modelo de placa solar te estas refiriendo, asi como las medidas de te tejado por ver otras posibilidades.
Ese regulador 'MPPT RS SmartSolar' se fabrica en dos versiones (100A y 200A), el 450/100 (con dos entradas de campo solar, 'rastreador' en la traduccion del manual en español), ver caracteristicas: https://www.victronenergy.com.es/upl...MPPT-RS-ES.pdf

Ha sido una idea acertada tener a configuracion final dos regualdores y dos inversores que puedan trabajar en paralelo y sincronizados, gracias a los puertos VE.Can (entre reguladores) y VE.Cam (entre inversores), por lo que puedes empezar con solo unos un regulador 450/100 y 10 paneles, de manera que cuando incorpores el segundo inversor puedas añadir un segundo regulador y completar los paneles para cubrir todo el espacio disponible en tu tejado, y que ante el posible fallo de alguno de ellos puedas al menos aprovechar el 50% de tu produccion solar mientras resuelves el problema.

Las entradas de FV (rastreadores, 2 en el 100A) admiten cada una un string en FV de hasta 450Voc y 18Amp.
Pretendes una configuracion en string de 5 placas 5S1P, suponiendo una Voc de placa de 49V, una Vmp de 41V, y 2275Wplaca, que 5 en sere suponen 205Vmp con lo que la Imp de la serie resultante seria: 2275Wplaca : 205Vmp = ~11A cuando el regulador admite hastaa 18A segun especificaciones, como ves el regulador va muy sobrado (11A <-> 18A), por lo que conocer las caracteristicas exactas de las placas que quieres utilizares, así como las medidas del techo plano donde van a ir colocadas por si se nos ocurriera otra solucion para que el regulador no vaya tan sobrado.
En la situacion inicial, con un inversor y un regulador, el regulador tiene capacidad de admitir mas potencia de placas pero hay que tener muy en cuenta la solucion final para que llegado ese momento todo cuadre.
Cuandp nos des las medidas del tejado veremos que configuracion y tipo de placa es la que mas te conviene para no desprovechar tanto esos reguladores.

Referente a los trabajos del cableado de las placas no vas a tener problenmas ya que posiblemente no requeriran cales de mas de 8 mm2 por lo que entraran sin problema en los terminales del regulador por lo que de momento no necesitarias crimpadora, referente a bar/bus (petina de cobre) viene en barras largas, prueba encontrar algun taller o instalador que monte cuadros electricos y quizá te podria vender unos trozos de la pletina que necesites, asi como confecionarte los cables de union de bateria-inversor con las longitudes y secciones que le indiques y con los terminales (ojales de cobre) ya crimpados, de salirte conexiones con cable de seccion considerable siempre tienes la opcion de poner dos cables de menor seccion por tirada.
Sobre la herramienta, lo princpal es que sea aislada, esto puede solucionarse encintando con cinta aislante las llaves y demas herramientas metalicas con el fin de evitaar posibles contactos fortuitos con elementos de tensiones distintas para no provocar cortocircuitos.

Manguera de contraccion => coarrugado.

ya seguiremos.

Gracias, solfitos, muy amable.

Tal vez bastan unos de los cargadores 250/65, como dices, o puedo apretar 6 placas por el string, o construir una pequena marquesina sobre la terraza. Depende de las placas y tambien de la situacion del mercado. En una primera calculacion he usado JA Solar placas (JAM72D20/MB, 460w).

Voy a preparar un esquema, para ver mas claro.

Casa autosuficiente, consumidores lo normal (luz, lavadora, placa induccion, microhonda, ordenadores), ademas bomba de calor aire/aire con ventilacion pero no creo que mas de 1 kw en este clima, en el futuro pequeno coche electrico. Temperaturas minimas de ~10°, maximas hasta hoy en esta zona ~30°C pero cambio climatico.

Esta es la situacion del techo:


Segun del arquitecto, las dimensiones son de 11.65m * 5.65m. La instalación eléctrica estará en la parte superior izquierda, luego se calcularán las longitudes de los cables. Sin embargo, pondré los módulos en paralelo al tejado (orientation ~170°), no en ángulo como lo dibujó el arquitecto. Hay una montana en el oeste, no recibo el sol despues de las ~18 horas. Pero por lo demás no hay problemas de sombra. Yo creo que hay cabida para 2 filas de 10 o 11 placas fotovoltaicas (la placa aislada es de agua caliente).

Un primero dibujo esquematico, a ver que os parece:


El sistema puede ser redundante para que el fallo de componentes individuales no me deje en la oscuridad. El dibujo muestra una solución posible, pero estoy abierto a todas las sugerencias.

Lineas finas son cables flexibles, lineas gruesas barras.
Marcos de las placas y las estructuras son conectadas a tierra, para una cierta protección contra la inducción por campos electromagnéticos.
Cada string (no solo cada fila) tiene su fusible (F) y proteccion de sobrecarga antes del cargador (I).
Cada cargador se puede desconectar con interruptor.
Cada inversor tiene su fusible y un interruptor.
El banco de baterias tiene su fusible y interruptor. Cada unidad de las baterias tiene un fusible, en caso de la falla de una, y tiene su propia conexion a las barras, con cables iguales.

Las baterias son la uniqua cosa segura, por que tienen un largo plazo de entrega. Se trata de estas*4 en parallelo.

Tomamos por ejemple estos modulos, los de 460 vatios, y por favor, interrúmpeme cuando escriba tonterías.

5S1P, min 10°C, max 40°C (valores min/max):
Voc: 239.35V/259.75V
Vmp: 199.99V/217.01V
Isc: 11.42A/11.58A
Imp: 10.94A/11.08A
Pmax-mp entonces seria 217.01V*11.08A~=2404.5W.

Si estamos aburridos podemos hacer el mismo cálculo con 6S1P, pero digamos +20% del voltaje. No hemos tenido en cuenta la bifacialidad (+3%-~15%).

Hasta ahora sólo he mirado en Victron. Hay cargadores con 250V maximo cortocircuito y otros con 450V. Como comento @solflitos, no estoy en rango optimal del voltaje de los 450V/100A, pero claro en sima de los 250V. Por otro lado, 2*5S1P o 1*6S1P y 1*5S1P casi saturan la salida del cargador de un 450V/100A, que es de 5760W total. Y se pueden poner en parallelo, para mantener la redundancia.

Sin haber hecho calculos, actualmente estoy pensando en una variante con diferentes cargadores, un 450/100 con 2 cadenas de 6S1P para utilizacion mejor del cargador, y un otro 250/100 (o tal vez 250/70) con una cadena de 4S2P.

¿Podria causar problemas la diferente carga en el carril de distribución, diferente utilización de los inversores, diferentes cables en el techo? Creo que no ...

He visto otros fabricantes de placas bifaciales, pro ejemplo canadian solar, pero aun no he hecho calculos. Al final probablemente depende de la situacion del mercado, cuales y cuantas estan disponibles.

Edit: tengo que leer algo que podria contener la respuesta.

Una vez conocidos los consumos y necesidades de carga se inicia el calculo del campo solar, en tu caso hay que cuadrar espacio para las placas con las caracteristicas de las placas y con las del regualdor.

Cuando el regulador admite una intensidad de placa muy superior a la de la placa que piensas comprar -> desaprovechas regulador 18A <-> 11A desaprovechas casi un 40% de sus posibilidades,
en estos casos:
- puedes elegir otro regulador de menos intensidad teniendo en cuenta que deberia ser paralelizable
- elegir placas de la mitad de Imp (8-9A) y ponerlas en paralelo.

Dado que las medidas de las placas no son iguales esto conlleva recalcular teniendo en cuenta los 'W placa' que de una u otra potenia te caben en el espacio que tienes y elegir cual conviene mas.

La posicion de las placas no tiene porque ser vertical, tambien puede ser horizontal, esto es un puzle, representa en un folio el espacio disponible a escala -> recorta rectangulos a escala a modo de placas e intenta distribuirlos en el espacio de que dispones y calcula con que placas y con que distribucion es con la que mas potencia solar consigues, tanto para nS1P como para nS2P de manera que aproveches al maxiomo la entrada del regulador que elijas

En el plano que subes no hay medidas por lo que no podemos hacer nada.

He escrito las dimensiones. Y también el consumo y su evolución sobre el tiempo. Será muy variable. La mayor parte del tiempo sólo unos cientos de vatios (ordenador, luz, router, frigorifico), pero cuando la calefacción está en marcha (calculo la con ~1-2kw máximo) seria más. Si viene un EV en el futuro, será mucho más en puntas (~7,5kw).

Bien, lo tengo. No sabía que los cargadores fueran tan sensibles. Entonces probablemente tendré que hacer una subdivisión más fina para utilizar voltaje y corriente de manera mejor. Edit: pero como insisto en bifaciales, tambien necesito un poco de juego sobre los valores STC.

Iniciado por solflitos

Cuando el regulador admite una intensidad de placa muy superior a la de la placa que piensas comprar -> desaprovechas regulador 18A <-> 11A desaprovechas casi un 40% de sus posibilidades,

Creo que he descubierto la confusión entre nosotros.

No es solo el amperaje que tenemos que ver. Por ejemple el 250/100 entiende haste 250V y 70A (cortocircuito, maximo absoluto) en la entrada. Puede cargar con hasta 100A de corriente, y el maximo que produce a la salida es acerca de ~57V*100A=5700 vatios (configuracion litio, ignora ecualización maxima de ~64V pero amperaje bajo). El campo solar conectado optimal es de 5800 vatios (bingo!), segun de la ficha tecnica. Suena comprensible hasta ahora, verdad ?

Decimos un campo de 4S2P de paneles de 50V/12A cortocircuitos, tenemos 200V/24A, o 4800vatios STC. Bifacial mas 20% cuando brilla el sol, me parece casi optimal para el cargador. Por supuesto, la mayoría de las horas no se utiliza toda la potencia. Pero a veces sí (cargando el coche al mediodia). No uso todo el amperaje en la entrada y pierdo un poco en la conversion, pero el cargador esta bien saturado. Cuando pongo el cobre para cuerdas de 70A de CC en mi techo, lo van a robar el proximo dia :-)

Ahora miramos un 450/100, que tiene 450V/20A cortocircuito en la entrada, y 2 campos de 6S1P (300V/12A * 2), 7200vatios. Ya estamos al dentro de los limites de las entradas del cargador, pero muy alla de su potencia de carga, que es de ~57V*100A = 5700vatios. -> Mucha potencia del campo perdido.

Por eso creo que los valores de la entrada (en este caso la amperaje) tienen un rango, pero no necesariamente deben ser saturadas. Y tambien creo que el voltaje es mas importante que los amperos para la funcionalidid del MPPT.

Dejeme saber si estoy equivocado.

Repasate bien los conceptos. Para los calculos hay que utilizar correctamente los parametros Vmp Voc Imp Icc, y en cuanto al regulador Vmax de entrada (debe ser mayor que la Voc del campo solar) Imax aprovechable de entrada, Imax de salida hacia bateria, la V de salida viene definida en la configuracion de los parametros en las diferentes tension de las fases de carga (flotacion, absorcion, ecualizacion )

Los parametros de la placa son:

- Voc tension en circuito abierto del panel, la Voc total de la serie no debe llegar a la V maxima de entrada del regulador.

- Vmp tension del punto de maxima potencia de la curva de la placa, este valor Vmp por la Imp de la placa da la potencia maxima que se puede obtener de la placa en las condiciones optimas de orientacion, inclinacion ...

- Imp, intensidad maxima del panel, es la que corresponde al punto de maxima potencia de la curva del panel. Junto con la Vmp definen los Vatios que se publicitan para la placa. 380W 450W ...

- Icc intensidad maxima que entregaría la placa con su salida en corto circuito, se toma este valor UNICAMENTE para el calculo de la seccion del cable de bajada. Por lo que tu comentario en tu parrafo 4S2P ... 50V/12A cortocircuito, no esta bien calculado, caso de los paneles por mi supuestos al inicio del hilo: 49Voc, 41Vmp, 11Amp esa placa vendria definida como de 451W (41 x 11), 4 paneles en serie darian en el mejor de los casos 1804W que de poner dos series en paralelo (4S2P) serian 3600W con Voc=196V, una Vmp=164V y una Imp =22A de esa 4S2P, como las especificaciones del regulador 450/100 que apuntabas tiene una I max de entrada de 18A perder 22-18= 4A es un 25% que eh horas centrales de sol se nota bastantante.

Los reguladores se suelen publicitar con dos parametros V/A, en el ejemplo 250/70, 250 viene a representar la tension maxima que no se puede sobrepasar en su entrada (250V) y el 70 la intensidad maxima que podrá aportar a la bateria, este valor no lo sobrepasara aunque por la potencia de irradiacion solar que reciban sus placas asociadas pudiera superarla, la circuiteria del regulador la limitaria a 70A asegurando asi la integridad del regulador.

Dadas las particularidades de ciertos datos del regulador es preciso leer compltamente sus caracteristicas y sus notas adiccionales.

Si interpretas bien los conceptos no tendras confusion.

Sube las medidas reales de la terraza donde estan representadas las posibles placs (ancho y fondo hasta la linea del castillete con tejado a cuatro aguas, para ver las posiblidades que tiene ese espacio) te subire una propuesta y te detallare como se calcula el conjunto, lo demas nos llevaria a escribir mucho.

Por favor, mira mi calculacion inicial mas ariba.

Me has dicho

desaprovechas regulador 18A <-> 11A desaprovechas casi un 40% de sus posibilidades,

eso me irritaba, pero no es toda la verdad si el campo de placas puede alimentar el cargador con el poder (tension y corriente) que permite saturar su capacidad de carga a la salida. La salida es mas pequeno un limite que las entradas. La tension en la entrada (V) tiene que estar en el rango del MPPT, entre 80 y 250 o entre 120 y 450V, creo. El corriente no tiene que subir el maximo, pero puede bien ser debajo, si ? Hablamos de los cables despues, pero en principio: las mas gordas son las mejores (en corriente continua ;-)).

Como has comentado, la situacion no es ideal para el 450/100 (gracias por llamar la atención) an caso de 2*5S1P. Tambien por que la tension es bajo para el MPPT de funcionar en un rango efficiente. Pero como yo he calculado (corrigame por favor), 2*6S1P (7200kw) ya esta demasiado para este cargador por que, aunque estoy bajo de las limites de las entradas (4kw por MPPT), estoy sobre el poder de la salida (5760kw). El cargador va a cortar la sobrepotencia, y va a hacerlo a menudo por que Canarias ;-)

Trabajamos solo con el techo solo (no tengo dinero infinito, lo siento) 11.65 * 5.65. Placas bifaciales, de ~10kwp en todo, 2 filas de 10 piezas. JA Solar o Canadian Solar he visto, pero estoy abierto para otros. Victron sería mi primera opción para la electronica, pero no soy dogmático.

Hago la calculacion con las placas JA Solar y dos cargadores 250/70 con placas 4S2P, y uno de 250/60 con 4S1P, 20 placas en todo. Tengo que explorar los efectos enh la barra de distribucion.

*calculacion en desarollo*

Este hilo se esta alargando mucho.

No se trata de irte corrigiendo cada posible error, pretendo darte una solucion detallada con las diferentes opciones que puedes tener.

Como te indicaba en #9 Sube las medidas reales de la terraza donde estan representadas las posibles placs (ancho y fondo hasta la linea del castillete con tejado a cuatro aguas, para ver las posiblidades que tiene ese espacio) ...

Gracias, bien: nueva cervesa, nueva calculacion, y no insito en nada. Tendré una superficie de 11.65*5.65, nada mas por falta de dinero :-/. Precios para construcciones disparan aqui. Claro, estoy aqui para cada opcion concreta.

Copio los valores que he calculado mas arriba (placas Ja Solar bifaciales de 460wp)

5S1P, min 10°C, max 40°C (valores min/max):
Voc: 239.35V/259.75V
Vmp: 199.99V/217.01V
Isc: 11.42A/11.58A
Imp: 10.94A/11.08A
Pmax-mp entonces seria 217.01V*11.08A~=2404.5W.

mas 20% bifacial 2884.86W

y las adapto por 4S1P (corrijiendo un pequeno error):
Voc: 191,48/207.8
Vmp: 159.99/173.61
Isc: 11.42A/11.58A
Imp: 10.94A/11.08A
Pmax-mp entonces seria 173.61V*10.94A~=1899.29W (STC, sin bifacial), mas 20% = 2279.15W

y 6S1P:
Voc: 287.22V/311.7V
Vmp: 239.99V/260.41V
Isc: 11.42A/11.58A
Imp: 10.94A/11.08A
Pmax-mp entonces seria 260.01V*10.94A~=2844.51W, mas 20% bifacial 3413.41W.

Caso 1: 2 cadenas (strings) 6S1P conectadas a un cargador MPPT RS 450/100. Puede cargar con 5760W maximo, entonces va a cortar mas que 1kw de la potencia maxima. Las entradas no estan saturadas.
Caso 2: 2 cadenas 5S1P al mismo cargador. No saturan la entrada como comento @solflitos, pero bien el cargador en potencia maxima.
Caso 3: 1 cadena 4S2P conectada a un cargador MPPT 250/100, 4558.3W, el cargador puede cargar con 5800W maximo. El cargador esta un poquito sobredimensionado para eso, y estamos bien en las limites de la entrada.
Caso 4: 1 cadena 4S1P conectada a un cargador MPPT 250/60. Bien al dentra de las limites de la entrada con 2279.15W max bifacial, la potencia del cargador es de 3440W.

La pregunta es: 2*450/100 con 2*5S1P, 1*450/100 con 2*6S1P y 1*250/100 con 4S2P, 2*250/100 con 4S2P y 1*250/60 con 4S1P (hay posibles afectos negativos ?), o algo muy diferente ? Si algo diferente, que ? Otras placas que he visto son a) demasidos grandes (las de 550W y mas) o b) no tan diferentes, Candian Solar BiHuKu 460W por ejemple, 1V menos, unos mA mas ...

Edit: cometi un error en los valores adaptados. Simplemento son multiplicados por 0.8 y (5/6). Hablando estrictamente esto no es correcto, por que las correcciones de la temperatura no se corrigen igual como asi.