Tema: regulador mppt para aerogenerador?

Buenas tardes.

Igual estoy diciendo una tonteria, o igual una obviedad.

He pensado que como las turbinas eolicas, para que "carguen" necesitan suficientes rpms para estar siempre por encima del voltaje nominal de carga del sistema, porque sino no cargan, por más vueltas que den (como le sucede a varios usuarios).

Entonces, esto significa que una vez ya esta dentro del margen de tension de trabajo, a medida que gana más rpms y produce más amperios, tambien esta en un margen de voltaje superior que con un regulador "normal" no se aprovecha.

Mi pregunta, que me parece lógico, es si existen reguladores de tipo MPPT para los aerogeneradores, porque entiendo que se podria obtener un rendimiento adicional importante, aunque como siempre, tendrian que disponer de las protecciones de los reguladores eolicos, como el frenado por sobre-velocidad y la carga de derivacion para cuando se llenaran los acumuladores.

También me gustaria saber si hay algun inconveniente que no deje trabajar al mppt, por la constante variacion de la tension por ejemplo, ya que he visto que algunos mppt comprueban los valores de produccion continuamente, y otros 1 vez cada hora o asi, en este segundo tipo no seria practico.

Actualmente ya estan funcionando los aeros con mppt?? Y los reguladores hibridos solar/aero???

Saludos y gracias!

Me respondo a mi mismo para decirme que ojeando he visto que los mppt cogen el valor VOC de panel y bajan un % que puedes determinarlo manualmente o que prueba él solo entre el 99% y 80% del voc y van probando cuanta intensidad sacan.

Esta claro que el testeo es mucho menos dinamico de lo que pensaba y en aeros al ser la produccion tan cambiante, es imposible encontrar un punto de tension optimo de produccion, y mucho peor si varia constantemente.

para turbinas hidraulicas SÍ hay porque el caudal/presion es mucho mas constante y entonces se puede determinar un punto de funcionamiento optimo para el MPPT.

De nuevo, si estoy equivocado, o hay alguien con más o mejor informacion, que la comparta para que todos los que visitamos el foro sigamos aprendiendo.

Saludos y gracias!

El Morningstar Tristar MPPT se puede programar para funccionar con eolico. La gran diferencia entre MPPT solar y MPPT de turbinas (aero y hidro) es que los primeros usan un MPPT dinamico como bien dices, y buscan el MPP continuamente (Creo que los antiguos MX hacen cada X segundos en vez de continuamente). Los MPPT de turbinas tienen que estar programados para una linea de V y A. Los inversores para eolica funccionan lo mismo, hay que decirles que relacion V y A tienen que seguir para este modelo del aero y ellos lo siguen.

El Tristar MPPT no viene con una manera para disipar la producion del aero, entonces hay que añadir un componente mas para mantener una resistencia en el circuito si la bateria esta a tope. Y no es muy claro como hay que hacerlo porque no mencionan la funcionalidad del configuracion para aeros en los manuales! Quizas hay que poner el regulador Tristar PWM con resistencia? (Eschema adjunto)

El otro regulador MPPT para aeros es el Midnite solar classic, pero no esta disponible en Europa. http://www.midnitesolar.com/pdfs/Cla..._operation.pdf
El producto "clipper" tiene el regulador y los resistencia integrados pero parece que todavia no esta disponible.

El otro opcion interesante es usar un inversor eolica en un configuracion de CA: aero -> inversor de red -> salid de inversor/cargador -> bateria.
Este tiene la ventaja que puedes conectar un aero de 24V al inversor y luego cargar una bateria de 48 o 12V a traves del inversor/cargador bidirecional como los victron multiplus, sunny island, outback, studer.
Windmaster 500 | Mastervolt Solar

Muchas gracias por la respuesta, y perdona por tardar en contestar.

Ya veo que sencillo no es, y automatico tampoco, asi que tendre que seguir con el regulador pwn.

Luego tengo otra duda, a ver si me sabeis responder.

Cuando un aero gira produciendo una tension inferior a la de carga, no esta produciendo ningun amperio, y por lo tanto, no tiene resistencia, por eso, con apenas brisa las aspas siempre giran, aunque no se produzca nada.

Cuando estamos a X revoluciones, ya por encima de la tension, a las aspas les cuesta girar, porque la carga que demanda la bateria supone una resistencia.

Mi pregunta es, si a 1000 rpms, por ejemplo, se corresponde con 50v y 10A, con un MPPT preparado, entregaria 500W, pero con un regulador PWN, estara dando 14v y 10A = 140W.

La resistencia que ofrecen las aspas del aero o de la turbina con el regulador PWM son los 500W equivalentes a la capacidad nominal del alternador, o ofrece la resistencia equivalente a los 140W que se estan produciendo realmente con el regulador PWM???

Saludos!

Lo que estás describiendo se llama Fuerza Electromotriz y Contra Electromotriz (FEM y FCEM). Mira aquí a ver si te resuelve el enigma:

4.4 FUERZA ELECTROMOTRIZ, CONTRAELECTROMOMOTRIZ Y DIFERENCIA DE POTENCIAL.   CAPITULO IV.-ELECTRODINAMICA (Continuacin)

Iniciado por Breitling

Lo que estás describiendo se llama Fuerza Electromotriz y Contra Electromotriz (FEM y FCEM). Mira aquí a ver si te resuelve el enigma:

4.4 FUERZA ELECTROMOTRIZ, CONTRAELECTROMOMOTRIZ Y DIFERENCIA DE POTENCIAL.   CAPITULO IV.-ELECTRODINAMICA (Continuacin)

Vaya, yo solo queria saber si la fuerza que se opone al avance, se corresponde con la generacion de 140W o con los valores nominales de produccion de 500W, aunque su potencia sea desaprovechada. Que yo creo que sera unicamente sobre lo realmente generado, ya que los aeros de "poco viento" trabajan a tensiones altisimas para que a pocas rpms esten en margen util de funcionamiento, pero en rpms de trabajo normal, desperdician gran cantidad de voltaje, asi que supongo que la potencia no aprovechada no esta frenando las aspas como si efectivamente fuera producida.

De todas formas, me lo miro con cariño, pero se supone que tengo que entenderlo?... en su dia estudie letras!!!

Bueno, me lo he leido tres veces y me siento bastante tonto.

Empezamos con el diferencial de potencial, eso es la tension o voltaje... si no hay más voltios en un sitio que en otro, la corriente no va para allá. Esto esta claro.

De los 2 casos posibles, el mio es el 2º, el del generador que crea esa diferencia de potencial, y se mide en vacio, sin entregar corriente. Vale, hasta aqui perfecto.

Entonces, la capacidad de elevar cargas a un potencial mayor, (yo entiendo que se refiere a cargar una bateria, por ejemplo) se llama fuerza electromotriz (FEM).

¿de momento voy muy perdido o más o menos me he enterado?

Ahora viene el ejemplo, que he alucinado y ya no entiendo nada, pero voy a sacar mis conclusiones:

Dice que el generador da 10v en vacio, vale, eso sí se que es. Luego dice que pone una resistencia interna de 1W, pero luego nos dice que es ficticia y realmente no existe, ya estoy perdido, vamos a obviar esa resistencia y voy a la de 4W.

Pone una formulita bonita para saber con que intensidad se va a cargar la resistencia? dice que el diferencial de potencial dividido entre la suma de las resistencias nos va a dar la intensidad de carga, y salen 2A.

¿esto de donde aparece? supongo que si el generador da 10v en vacio y conecto la resistencia de 4W (supongo que a 0v), el diferencial de voltaje hace que la resistencia "demande" 2A (que ficticiamente suponemos que el generador los va a entregar).

Voy a trasladar esto a una batería, y me corregis si me equivoco (y sino me mandais a la m******).

Un panel solar o generador tiene un diferencial de potencial, que es su VOC frente a 0, por ejemplo 22v vs 0v, o en caso de cargar una bateria, de 22v vs 12v, es decir un diferencial de potencial de 10v que es su fuerza electromotriz (un panel tb tiene de esto, o solo los generadores??)

Entonces, ese diferencial de potencial se divide entre la resistencia interna de la bateria y es lo que demanda Amperios, todos los que haya normalmente. Supongo que a medida que se carga la bateria, no solo se pierde diferencial de tension, sino que igual la resistencia interna aumenta disminuyendo la demanda de Intensidad???

Entonces, al cargar la bateria, ha producido la subida de potencial.

Nunca me he enterado como funciona la resistencia interna de las baterias, y si varía segun el estado de carga o no.

A todo esto, se me ha quedado colgada la caida del FEM del generador al conectarle la resistencia.

Y yo que tenia la esperanza de aprender algo esta tarde.

Saludos y gracias por el esfuerzo!

Bueno, al menos lo has intentado. En resumidas cuentas y sin entrar en detalles técnicos, la respuesta a tu pregunta es que la resistencia al giro es proporcional a la energía producida.

El valor nominal es un dato "teórico", que se da en unas determinadas circunstancias y condiciones estandard. Pero lo que realmente vale es la "realidad" de lo que se produce en cada momento, y eso es dependiente de la carga a la que esté sometido el generador, o en otras palabras de lo que tenga conectado en sus bornes.

Para que no te lies, cuando leas resistencia interna no pienses en una resistencia cerámica dentro del generador, sino en la resistencia de todo el cable de cobre que forma sus bobinas.

Me gusta aprender, aunque sin conocimientos previos de electricidad y electronica, tengo complicado comprender los pormenores.

De todas formas, me gusta comprobar "en la practica" como funcionan las cosas, y cada dia "descubro" muchas cosas (porque me lo monto por mi cuenta).

Gracias a vosotros me resolveis pequeñas dudas para poder seguir investigando por mi cuenta.

saludos y gracias!

Hola Sthepen,

Me surge una duda de lo que comentas al final del post para cargar baterias a traves de un inversor de red.

El otro opcion interesante es usar un inversor eolica en un configuracion de CA: aero -> inversor de red -> salid de inversor/cargador -> bateria.
Este tiene la ventaja que puedes conectar un aero de 24V al inversor y luego cargar una bateria de 48 o 12V a traves del inversor/cargador bidirecional como los victron multiplus, sunny island, outback, studer.
Windmaster 500 | Mastervolt Solar

La duda es la siguiente: al tratarse de un inversor de inyeccion a red ha de poder ver esa tension de red, para poderse sincronizar con ella y asi empezar a inyectar. Y puesto que estos generadores vienen configurados con el modo "anti isla". Como se hace para poder usar AC del windmaster 500 con los inversores que comentas de studer, sunny island, etc? Me intersaria mucho esa solucion.

Un saludo!!

Iniciado por mblade

Muchas gracias por la respuesta, y perdona por tardar en contestar.

Ya veo que sencillo no es, y automatico tampoco, asi que tendre que seguir con el regulador pwn.

Luego tengo otra duda, a ver si me sabeis responder.

Cuando un aero gira produciendo una tension inferior a la de carga, no esta produciendo ningun amperio, y por lo tanto, no tiene resistencia, por eso, con apenas brisa las aspas siempre giran, aunque no se produzca nada.

Cuando estamos a X revoluciones, ya por encima de la tension, a las aspas les cuesta girar, porque la carga que demanda la bateria supone una resistencia.

Mi pregunta es, si a 1000 rpms, por ejemplo, se corresponde con 50v y 10A, con un MPPT preparado, entregaria 500W, pero con un regulador PWN, estara dando 14v y 10A = 140W.

La resistencia que ofrecen las aspas del aero o de la turbina con el regulador PWM son los 500W equivalentes a la capacidad nominal del alternador, o ofrece la resistencia equivalente a los 140W que se estan produciendo realmente con el regulador PWM???

Saludos!

Simplificando: todos los generadores tienen unas curvas tension-intensidad-rpm (que dependen de varias cosas, entre otras de su resistencia interna) y siguiendo esas curvas, una potencia. Uno de los puntos de trabajo de ese generador es, logicamente, su tension nominal a la que proporciona su intensidad nominal. Pero lo puedes hacer trabajar a otras rpm y tensiones, en cuyo caso dara otras intensidades

En tu caso la potencia generada no la fija el generador, sino la eolica. La eolica tambien tiene su curva de potencia (potencia-rpm). En el punto en que ambas curvas, generador y eolica, coincidan en potencia eolica producida y potencia electrica generada (ojo con las perdidas en el alternador, pueden ser bestiales segun tipos) se fijaran las rpm de trabajo del conjunto. Y a esas rpm el generador producira un voltaje y una intensidad concretas, que coincidiran con la potencia entregada por la eolica. Y posiblemente, ese voltaje no te sirva para nada, por que sera mas alto o mas bajo del necesario

Pero si bajas voltaje con elementos que no consuman lo generado, sino que cambien el voltaje (un transformador, por ejemplo), no se mantendra la intensidad....subira hasta suministrar la misma potencia que antes, solo que a diferente voltaje. Y lo contrario, si subes voltaje con un transformador, bajara la intensidad para mantener potencia

Ahora mismo no se en que estado esta el desarrollo tecnico de los reguladores eolicos. Antiguamente el regulador metia resistencias de consumo en paralelo con el generador cuando subian las rpm (y por tanto la potencia entregada y el voltaje de trabajo) y la intensidad extra se disipaba en ellas, con lo cual los rendimientos se iban a la porra. Por eso es importante fijar una velocidad de viento de diseño adecuada a la que realmente va a haber de forma mayoritaria. A esa velocidad esta el rendimiento. Fuera de ella, baja bastante

Y como lo que he escrito es un lio, pongo un ejemplo:

Supongamos que tienes unas baterias de 12v enormes capaces de absorber todo lo que les echen. Tu eolica empieza a girar, el generador a producir, y resulta que encuentran su punto de coincidencia en potencia. Supongamos 6 voltios. No cargaras nada, por que la tension de bateria es mayor, el generador no necesitara potencia mas que para vencer la resistencia de los rodamientos y no pasara nada mas. El conjunto se limitara a dar vueltas y no habra intensidad de carga

Sube el viento, las revoluciones, y el nuevo punto rpm-potencia resulta que hace que el generador genere 12.8v. Empezara a haber intensidad de carga que ira a la bateria

Sube mas el viento y el conjunto deberia girar mucho mas deprisa...pero no lo hace. No lo hace por que tambien deberia subir el voltaje hasta los 18v (supongamos) y las baterias (que son enormes) no lo permiten. Lo que subira sera la intensidad muchisimo, para absorber la potencia que entrega la eolica con un viento tan fuerte. El voltaje, y por tanto las rpm, se mantendran a lo que la bateria mande (algo mas, pero bueno, ahi entra en juego la resistencia interna del generador)

Exagerando, hay un huracan y la eolica deberia girar a muchisimas rpm..... pero no lo hace por la misma razon que antes. El voltaje de bateria impide que suba el voltaje del generador y las rpm de la eolica. Pero la intensidad se dispara para absorber la nueva potencia de la eolica y el alternador empieza a echar humo y a quemarse

Si en esa instalacion pones un regulador, solo actuara cuando la bateria sea incapaz de absorber tanta intensidad y empiece a subir tension de bateria por empezar a estar cargada a tope y el voltaje del conjunto sobrepase el voltaje admisible por la bateria. Y si la bateria esta cargada...que mas te da que el exceso de produccion vaya a unas resistencias donde se disipe en forma de calor?

(y he simplificado muchisimo las cosas, pero por ahi van los tiros )