Problema impianto fotovoltaico

In risposta al messaggio di Wibos del 31/08/2021 alle 23:04:10

Ciao a tutti, con questo post mi chiedo aiuto per capire se il mio sistema fotovoltaico ha un problema, vengo ai fatti:ho 3 pannelli policristallini 12V da 100 W cad, collegati  in parallelo con diodo sui connettori MC4 regolatore

solare MPPT EP Solar Tracer AN 3210 registratore di dati E LOG01 cavi da 6 mmq dai pannelli al regolatore  2 batterie al piombo da 100 A cad installate sett 2020 gestore batterie CBM BDS 180 impianto installato gennaio 2019I dubbi che mi sono venuti osservando i dati del monitoraggio sono questi:per qualche strano motivo in taluni momenti del giorno anche in pieno sole e con le batterie in richiesta di energia la produzione dei pannelli è zero pur avendo una tensione sulle stringhe elevata ma zero Ampere. nonostante la somma della potenza installata sia 300W non hai mai registrato potenze effettive superiori ai 170 W; ho verificato i pannelli coprendoli uno alla volta e ad ogni pannello coperto corrispondeva un calo di potenza di circa il 30%; non ho mai quasi mai rilevato tensioni sulle stringhe maggiori di 20V.Ho il frigo a compressore per cui la richiesta di energia durante il giorno è abbastanza costante. Nell'altro camper avevo 2 pannelli sempre in parallelo da 160 W cad, regolatore EP Solar PWM e spesso dal wattmetro installato leggevo potenze prossime ed anche superiori ai 300W (ero però in Sicilia sempre in Agosto). Per chi avesse voglia di osservare i valori misurati allego il file excel con il monitoraggio dei dati delle 2 settimane di viaggio in Friuli. link:  ... Accetto consigli ed idee, grazie a tutti ! Roberto

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Ciao, per ora non ti so rispondere, ma volevo chiederti una cosa.
Scrivi pannelli 12V 100W, ma... non sono proprio 12V oppure, come mi sembra di capire, la loro Voc e' attorno ai 20/21V?

Generalmente i pannelli per impiati a 12V hanno tensioni nominali dai 18 ai 21V .
Con un regolatore MPPT si converte la tensione eccedente in corrente (per farla breve).
La produzione zero a valle del regolatore si ha quando le batterie sono cariche e senza richiesta di corrente. In caso contrario si dovrebbe vedere una compensazione della corrente richiesta (totalmente o in parte) da parte dei pannelli in base alle condizione di irraggiamento ed alla potenza installata.
170W su 300 è pari ad un rendimento del 57% circa. Un pò basso se misurato in questa stagione ed in condizioni di pieno sole.
La sezione di 6mmq dei cavi è proporzionata alle correnti in gioco (circa 21A) e rientra nei 4A per mmq che generalmente si considera in questi casi

E' chiaro che valori diversi possono essere determinati da molti fattori, ma un rendimento sotto il 60% non è proprio il massimo.
Quanto sono lunghi i cavi ? Hai tenuto conto delle perdite nei cavi dovute ai cali di tensione ?

FAi il calcolo usando questo programma :

https://www.oppo.it/calcoli/cav...

(la lunghezza dei cavi va messa intera, positivo + negativo, quindi se dai pannelli al regolatore ci sono 3 metri di cavo devi inserire 6 come valore)
Controlla bene le connessioni al regolatore e verifica se i pannelli sono puliti (molti non danno importanza a questo aspetto).

Per quanto riguarda 2 pannelli da 160W con una potenza erogata di 300W è un dato un pò troppo ottimistico, (rendimento circa 94%), visto che sui VR l'installazione dei pannelli è sul tetto in posizione orizzontale e non inclinata di 20° come dovrebbe essere in realtà per avere il massimo del rendimento. Propendo per un valore di 200W più vicino ai rendimenti medi di questo tipo di impianti.

Per darti un termine di paragone il mio impianto è fatto con 1 pannello da 375W a 40V  con regolatore MPPT + 2x120W a 40V in serie con altro regolatore MPPT per un totale di 615W.
Sono andato a vedere lo storico delle potenze erogate nell'ultimo mese ed il valore massimo è stato di 265W per il pannello da 375 e di 170W per i 2x120W, quindi un rendimento di circa il 71% (in pieno sole e temperatura intorno ai 35°)

L'efficienza dei regolatori è molto simile per non dire identica a parità di tecnologia (PWM o MPPT) , quindi a meno di un malfunzionamento del regolatore (verificabile sostituendolo con un altro identico), direi di concentrare l'attenzione su quello che ho già scritto.

Ciao
 

In risposta al messaggio di Wibos del 01/09/2021 alle 09:18:29

Ciao. Sì la VOC è 20/21V ho dimenticato di scriverlo ieri sera. 

Concordo con quanto dice Sergione66, il massimo valore di picco difficilmente supera il 70%.
Non hai precisato che tipo di pannello hai montato, numero di celle, dimensioni ecc.
Se sono del tipo flessibile, ho lo stesso problema, dalle mie valutazioni, se sono a 32 celle da 1050x540mm, sono venduti per 100W ma sono in realtà già solo 80W nominali.

In tal caso rapportando tutto su 80W i conti tornano ... 

Prima parli di pannelli da100W e posti i dati di uno da 30W ? 

Alla fine ... che pannelli hai sul tetto ??

Non capisco il senso di montare 3 pannelli in parallelo con un regolatore MPPT . 
Se consideriamo la tensione di lavoro di un pannello dichiarata ( stando alla tua tabella ) di 17 volt  questa tensione si raggiunge in condizioni di laboratorio . 
Il grafico di tensione di un pannello mostra che la tensione scende all'aumentare della temperatura della cella , condizione che in estate si verifica . 
La temperatura di test è 25 gradi e la diminuzione in tensione è pari al 3,5 - 5% per ogni 10° quindi a spanne perdi 0,5 - 0,6 volt ogni 10° superiori alla temperatura test . 
Sotto il sole di Agosto un pannello raggiunge facilmente i 60 ° se non di più quindi i tuoi 17 volt di laboratorio diventano 15 Volt se non meno . 

A questo punto il regolatore MPPT non ha nulla da convertire poichè la tensione del pannello è troppo vicina a quella di batteria e rimane in stand-by .
Nel tuo post hai giustamente scritto che il camper di prima aveva un regolatore PWM , questo regolatore ha delle performance migliori quando la tensione di pannello è vicino alla tensione di batteria ma ovviamente performance scadenti nella situazione contraria . Il PWM fisicamente è un limitatore di tensione , se dal pannello arrivano 24 volt ( ammettendo che li possa supportare ) il PWM non fa altro che tagliarli fisicamente a 13,8 volt ( o valore impostato a soglia ) mentre rimane costante la corrente .. se dal pannello arrivano 10 ampere alla batteria arrivano 10 ampere ( ovviamente se non è già carica del tutto ) .

Il regolatore MPPT accetta invece tensioni maggiori , i migliori anche fino a 150 volt , per poi convertirli in 13,8 volt ( o tensione preimpostata ) . Lo scopo del MPPT è quello di erogare la potenza massima possibile e quindi visto che per legge di OHM la potenza è il prodotto della tensione per la corrente questo regolatore è in grado di mantenere la potenza di ingresso pari alla potenza di uscita elevando la corrente di uscita .
Banalmente potremo dire che la tensione in eccesso viene utilizzata per elevare la corrente in uscita .

Se vuoi mantenere lo schema dei pannelli in parallelo io ti consiglierei di installare un regolatore PWM ( qualora tu ne riesca a trovare uno in commercio con potenza di 300Watt su unico canale ) , mentre il mio consiglio è quello di modificare il tuo impianto sul tetto e collegare i 3 pannelli in serie togliendo i diodi .
Il tuo regolatore accetta 150Volt di ingresso ( se non mi ricordo male ) quindi lavorerà con tensione sempre ottimale e vedrai che la potenza dei tuoi pannelli verrà regolarmente utilizzata .
 

In risposta al messaggio di Wibos del 01/09/2021 alle 23:56:23

Ciao ValerioNuvola,  in effetti la mia inesperienza con la logica dei regolatori MPPT mi ha fatto sottovalutare le loro caratteristiche tipiche. Appena installato l'impianto montai un cinesissimo regolatore PWM del quale

non ne fui soddisfatto, l'anno dopo acquistai il modello attuale e non mi venne l'idea di modificare il cablaggio dei pannelli in serie. Per come ho fatto l'impianto mi sarà molto facile eseguire la modifica: sul tetto tutti e tre i pannelli convergono in connettori MC4 tripli, da li arrivano alla scatola che poi passa in cellula. Sabato prossimo dopo aver installato la piastra di rinforzo sulla maniglia sx (mi hanno fatto il buco) la eseguo ed osserverò i risultati diversi. Per questa modifica devo eliminare i diodi sul positivo vero ? Se ho compreso bene, in sintesi, trascurando le perdite dovute al riscaldamento ed altri fattori con i tre pannelli in parallelo se avessi 17 V con 6A = 102W;  se fossero in serie nelle medesime condizioni di irraggiamento se avessi 51V con 6A = 306 W ?  oppure a fronte della tensione più elevata calerebbe anche l'intensità di corrente ? Ho un'altra domanda: la scheda tecnica dei pannelli scrive che essi hanno la tensione a punto massimo (Vmp) di 17,8V, ovvero essi non sono in grado di produrre tensioni maggiori di tale valore ? Il valore di massima tensione ingresso di 30V che significa ? Se ho scritto delle cose inesatte correggetemi pure ! Grazie dell'aiuto.  

...

Connessione in parallelo la tensione è uguale per tutti e la corrente è la somma delle singole correnti prodotte da ogni pannello , connessione in serie la tensione di somma mentre la corrente è comune e uguale per tutti .
Devi togliere i diodi che hai montato nei connettori c4 poichè i diodi zenner ti mangiano da 0,3 a 0,5 volt e poichè nella connesione in serie non vi sono ritorni di tensione tipici di pannelli in parallelo .

Nella scatola posteriore ad ogni pannello ci sono i diodi i bypass , se un pannello è parzialmente ombreggiamo non inibisce completamente la produzione ma va ( come dice il termine ) in bypass.

Tre pannelli in parallelo quindi la corrente si somma , se ogni pannello produce 6 ampere e la tensione è 17 volt la potenza totale è 17x6=102W moltipicato x3 = 306W

nella configurazione serie il tuo calcolo è esatto . 
 

In risposta al messaggio di Wibos del 02/09/2021 alle 00:11:40

dunque in teoria con la modifica in serie aumenterei in modo enorme la capacità produttiva rispetto ad oggi ? faccio un esempio reale postando alcuni valori misurati: prendendo il valore delle 10:32 di 7,23A esso diverrebbe 1/3 e la tensione salirebbe a 45,66 V ? alla fine però la potenza sarebbe sempre uguale 2,41A x 45,66 =110,04 ? dove mi perdo qualcosa  ?  

Hai 3 pannelli da 300watt , che tu li colleghi in serie o in parallelo sono sempre 300watt . 
Il problema di averli in parallelo è data dal regolatore MPPT che non è in grado di lavorare con tensioni basse al limite di batterie .
Per sistemare la cosa o metti in serie o cambi il regolatore .

Stando alla tabella tecnica per calcolare la potenza hai usato la corrente di corto circuito e non la corrente al punto massimo .
La corrente al punto massimo è 5,62 Amp .

In risposta al messaggio di Wibos del 02/09/2021 alle 00:22:23

ho aggiunto una considerazione al post di prima...

Attenzione , un pannello può produrre 100watt se esiste un carico ad esso collegato che è in grado di assorbirlo .
le misurazioni che hai fatto sono i valori di tensione e corrente che danno un risultato di 110watt che significa che il tuo impianto in quel momento era in grado di riceverne non più di 110 .
Se hai le batterie cariche e nessun utilizzatore che consuma i pannelli non erogano corrente .

Se monti 1000 watt sul tetto hai una capacità produttiva di 1000watt ma non è detto che vengano tutti impegnati .

Non confonderti con gli impianti fotovoltaici di casa che producono corrente e la immettono in rete indipendente dal consumo di casa tua . Se per assurdo nella rete elettrica la quantità di corrente prodotta fosse esattamente quella consumata ( situazione impossible ) anche l'impianto fotovoltaico di casa smetterebbe di produrre energia .

In risposta al messaggio di Wibos del 02/09/2021 alle 00:42:08

Ciò che hai detto mi è chiaro, l’ipotesi descritta è quella delle medesime condizioni dunque anche della richiesta di energia delle batterie identica.  Credo comunque di aver capito la differenza fondamentale: con l’impianto

così come è adesso fornendo la massima tensione molto vicina al valore delle delle batterie il regolatore MPPT quasi non lavora, mettendoli in serie ottengo un un tempo di lavoro ad una tensione molto più elevata molto più lungo dunque produzione tanto più elevata di energia, alla fine conta l’integrale di calcolo giusto ?  

...

Si corretto .
fai lavorare l'mppt per come costruito e quindi nell'arco della giornata riesci a ricavare più energia di quanto ne stai ricavando ora .
 

Proprio per questo motivo con gli MPPT è più conveniente sia come prestazioni che come costo utilizzare pannelli "civili" che lavorano a tensioni più alte .
Nel mio impianto ho utilizzato pannelli da 40V ed il rendimento è ottimo.
Nel tuo caso mettere in serie i 3 pannelli ti porta ad avere una tensione massima di funzionamento di 50V e sicuramente il regolatore MPPT potrà lavorare al meglio.

Sarà interessante vedere se migliorerà il rendimento; in realtà si è spesso detto, qui in Col, che il rendimento migliore del regolatore è quando la tensione è vicina a quella della batteria, con pannelli di Voc oltre 20V non dovrebbe avere problemi di conversione, anche perché Epever Tracer funziona molto bene anche con meno di 1V di differenziale con la tensione della batteria, a livello teorico non c'è da aspettarsi nessun miglioramento.
Mettendoli in serie, secondo molti, dovrà mettere i diodi di bypass di stringa perché nel caso di un pannello completamente in ombra l'impianto non fornirà potenza, potrà fare facilmente la prova coprendone uno alla volta.