Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Instalacja PV moc 1kW grzanie 80l dobór PWM

Megatron1984 18 Kwi 2019 21:27 45291 349
  • #271
    stev-an
    Poziom 17  
    Jakoś nie widzę pomiaru prądu i napięcia 300Hz na grzałce przy wypełnieniu 10% bez filtracji .Pomiar na wejściu to moc odzyskana z paneli i ma być największa we wszystkich warunkach. Im więcej pobierzemy tym więcej zostanie w grzałce.
    Gdy podłączam trzecią grzałkę nie widzę zmian wskazań przyrządów ponieważ więcej pobrać nie można układ jest w MPP.

    Bądźmy poważni, kto stosuje grzałki 12 volt-owe do domowych instalacji.
  • Computer Controls
  • #272
    Fred_01
    Poziom 12  
    Jak narazie mój system PV chodzi bardzo fajnie, temperatura oscyluje w okolicach 55 - 65 stopni Celsiusza, w zależności od poboru wody.
    Możecie coś więcej mi powiedzieć o degradacji grzałki, czym to się objawia, jak na grzałkę wpływa przebieg prostokątny?
    W googlach jest trochę informacji o tym ale mało o takiej konfiguracji.
    Będę wdzięczny za wszelkie odpowiedzi.
  • #273
    anaba255
    Poziom 18  
    Fred_01 napisał:
    Możecie coś więcej mi powiedzieć o degradacji grzałki, czym to się objawia, jak na grzałkę wpływa przebieg prostokątny?

    Mam grzałkę 3kW 230V, grzeje nia wodę panelami 2kW przy napięciu ok 200V, regulator daje właśnie prąd przemienny, prostokąt. + i - jest odizolowany, masa(bojler) uziemiony do gruntu. Tak działa 3 lata, na razie nic się nie dzieje.
  • #274
    stev-an
    Poziom 17  
    Grzałka przelała się przy zacisku + (nieszczelność, wilgoć, elektroliza, napięcie stałe z wysokim potencjałem). Łącząc ten zacisk z masą bojlera pozbywamy się problemu. Stosowano ten sposób w pierwszych pojazdach samochodowych gdy nie było tranzystorów krzemowych. To jest moja opinia .
  • #275
    michal_m11
    Poziom 2  
    anaba255 napisał:
    Fred_01 napisał:
    Możecie coś więcej mi powiedzieć o degradacji grzałki, czym to się objawia, jak na grzałkę wpływa przebieg prostokątny?

    Mam grzałkę 3kW 230V, grzeje nia wodę panelami 2kW przy napięciu ok 200V, regulator daje właśnie prąd przemienny, prostokąt. + i - jest odizolowany, masa(bojler) uziemiony do gruntu. Tak działa 3 lata, na razie nic się nie dzieje.

    Witam. A jaki masz zbiornik? 100-300Litrów?
  • Computer Controls
  • #276
    anaba255
    Poziom 18  
    michal_m11 napisał:
    Witam. A jaki masz zbiornik? 100-300Litrów?

    100 L, za mały na 2kW, będę zmieniał na pionowy 250-300L, prawdopodobnie będzie używka z nierdzewki i zastanawiam się jak to będzie współgrać z grzałką na prąd stały, grzałka też z nierdzewki.
  • #278
    anaba255
    Poziom 18  
    Będą dwie, na samym dole i u góry, najlepiej 3f, żeby dogrzewać też z sieci na jeden fazie, czyli jak mam teraz.
  • #279
    stev-an
    Poziom 17  
    Sprawdziłem kolejną metodę poszukiwania MPPT, czyli pośredni sposób określania MPP poprzez pomiar napięcia Voc rozwartego pv. Algorytm ten korzysta z liniowej zależności napięcia między MPP a Voc. Stosunek obu wynosi const.
    Wyłączam generator PWM na 2 sekundy co 5 minut układ zapamiętuje napięcie rozwarcia i do niego porównuje bieżące napięcie, wystawiając odpowiednie wypełnienie. Układ jest dokładniejszy niż z dodatkowym panelem pomiarowym, choć występują przerwy pomiarowe.
  • #280
    Fred_01
    Poziom 12  
    Dziś wykonałem pomiary mojego sterownika oscyloskopem w pełnym słońcu. Niestety troszkę się zmartwiłem. Problem szpilek pozostaje dalej, na końcu przebiegu, jak tranzystory zostają wyłączane, a nasila się to przy dużym wypełnieniu. Pisałem o tym podczas pierwszych testów.
    Skusiło mnie do pomiarów bo po wymianie tranzystorów i zmniejszeniu częstotliwości do 200Hz generator wzbudzał się jak schodziłem w dół z napięciem na panelach.
    Dzięki temu wiem skąd ten dziwny świst na grzałce, tak mi się wydaje.
    Walka będzie trwać dalej, kondensator równoległy w sprzężeniu nie pomaga, mam już założony 220nF, dalej to samo.
    Nie lubię się poddawać, będę dalej szukał rozwiązania problemu. Tranzystory mają czysto się wyłączać i koniec :-)
    W razie czego skuszę się na sterownik na wzmacniaczach operacyjnych, TL494 ma wiele zalet ale i kilka wad. Wymiana małej płytki to żaden problem.
  • #281
    futek2
    Poziom 17  
    Witam zainteresowanych tematem.
    A co do problemu, ktory opisuje kol. Fred_01 to ja robiac podobny uklad tez sie z takim problem spotkalem.
    U mnie prostym sposobem na unikniecie tego zjawiska bylo zainstalowanie regulatora jak naj blizej grzalki aby pozbyc sie indukcyjnosci przewodow laczacych.
    W koncu zrezygnowalem z tego i zakupilem inwerter poczatkowy 1000Wat a potem 5kWat.

    A druga sprawa to pomysl o zgloszeniu instalacji PV do ZE bo jak dobrze zaswieci slonce i zagotujesz wode to co sasiadowi przeslesz nadwyzke energii? A tak oddasz do sieci ZE na tzw przechowanie a wieczorm sobie ja odbierzesz.
    Przemysl sobie sprawe bo inwertery uzywane nie sa drogie a czas i stracone pieniadze zblizaja Cie do ceny zakupu inwertera .
    A tak bedziesz mogl grzac wode i zasilisc inne urzadzenia elektryczne w domu bez kombinacji.
    Ja taki krok zrobilem 3 lata temu i mam spokoj a jedynie kolejny raz dolozylem paneli w miare posiadanej kasy z tytulu oszczednosci kostow pobranej energii elektrycznej z ZE.
    Procedura zgloszenia nie jest skompikowana , przeczytasz pare razy wniosek obowiazujacy w ZE ktory Ci energie elektryczna dostarcza i temat sam sobie zalatwiesz. Dodam ze wystarczaja wazne uprawnia SEP typu E aby podpisac wniosek jako instalator, to bez problemu znajdziesz kolege co takie posiada lub moze sam posiadasz.
    ZE wymieni Ci bezplatnie licznik na dwukierunkowy i po sprawie.
    Pozdrawiam.
    Futek2
  • #282
    stev-an
    Poziom 17  
    Napięcie odniesienia ma być 2,5V , wzmocnienie wzmacniacza błędu 100. Dodaj 10k między 1M a 2,5k .Przetnij ścieżkę zasilania BD139 i wstaw 10R, zamiast 10R w bramkach daj 1R. Usuń 1M z termostatu /dwa sprzężenia/.
    Mam na LM 324, dzięki temu przy większej mocy paneli mamy wypełnienie 100% i tranzystory przewodzą ciągle. Ja mam tylko 1 tranzystor mocy.

    Dodano po 16 [godziny] 53 [minuty]:

    Witam! Chcę podsumować moje eksperymenty z MPPT do bojlera zasilanego z 4 paneli poli 240W. W bojlerze są 3 grzałki 2 kW, dwie równolegle z paneli i jedna tradycyjnie. Moce oddawane najczęściej 50 do 650W, chwilami z zimnymi panelami 850W. Liczyłem, że zauważę znaczący zysk przy tych najniższych mocach od 0,5 do 2A. Stare panele rządzą się swoimi prawami. Może za dużo wymagam bo w tym przedziale mocy zysk i tak byłby niewielki. Zabawa była przednia, ale stwierdzam i podtrzymuję, że do tego celu wystarczy dobrze zaprojektowany prosty układ PWM z wypełnieniem do 100%. Warto umieścić w obudowie potencjometr do małej korekty napięcia MPP na zimowe miesiące.
    Wypełnienie 100% jest bardzo korzystne w słoneczne dni, bo tranzystor zaczyna przewodzić ciągle bez strat na przełączaniu. Nie ma gotowych scalaków PWM z małą częstotliwością przełączania i takim wypełnieniem, więc zachęcam do metod tradycyjnych. Generator trójkąta, komparator i wzmacniacz błędu w jednej kości dip 14. Efekty wspaniałe, zachęcam.
  • #283
    Fred_01
    Poziom 12  
    Dzięki stev-an za podpowiedzi.

    Na początek odpowiem, nie zamierzam podłączać się do sieci ZE, przy obecnej mocy PV jest to po prostu zbędne. Układ mam dopiero dwa tygodnie, ale już zauważam, że w średnio słoneczne dni mocy wystarcza na utrzymanie temperatury wymiennika. A to, że mi układ wyłączy grzanie raz na tydzień o godzinie 15 to co ja zyskam na oddaniu mocy do ZE. Po prostu musiałbym dołożyć co najmniej dodatkowe 6 paneli - pomysł na następny rok :-).

    Co do sterownika, mam pewien pomysł, po pierwsze muszę dokładnie sprawdzić przebiegi w każdym miejscu układu, do tego muszę mieć słoneczny dzień i zrobić to na spokojnie. Póki co system działa, grzeje, i nic złego się nie dzieje, a ja nie mam noża na gardle.
    Lubię gdy wszystko działa jak należy i na pewno dowiem się co powoduje oscylacje.
    Myślę, że nadal jest problem w sprzężeniu zwrotnym, tak jak mówisz stev-an, ale mam zamiar włączyć sprzężenie zwrotne kondensatorem między nogą 15 TL494 a wyjściem tranzystorów sterujących mosfetami.
    Dodam jeszcze, że przy sprzyjającej pogodzie układ wchodzi w maksymalne wypełnienie.
    Póki co nie wiem co powoduje te oscylacje, ale nie zostawię tego bez odpowiedzi.
    O efektach będę pisał.
    Pozdrawiam serdecznie.
  • #284
    Galareta
    Poziom 21  
    Zwiększ izolacje bojlera;) Owiń go wata itd:) Oryginalne są najczęściej słabo izolowane.
  • #285
    Fred_01
    Poziom 12  
    Mój bojler jest dobrze zaizolowany, na zewnątrz nie czuć żadnej wyższej temperatury, nawet gdy woda ma 80 st C wewnątrz. Inna sprawa to króćce przyłączeniowe, a dokładnie to zasilanie wężownicy oraz wyjście ciepłej wody. Tu niebawem dołożę ocieplenia.
    Ostatnio uruchomiłem grawitacyjną cyrkulację ciepłej wody, dlatego że bojler mam metr niżej od podłóg, to pochłania dodatkowo 3 - 4 st C przez noc.
    Ogólnie jestem na plusie, nie muszę włączać pompy cwu, ciepłą wodę mam o każdej porze dnia we wszystkich kranach i woda jak narazie nie spada poniżej 55 st C na bojlerze. Ja jestem zadowolony z tego systemu. Ponad to w każdej chwili mogę zamknąć grawitację cwu i korzystać z pompy jak jest potrzeba.
  • #286
    stev-an
    Poziom 17  
    Fred_01 napisał:
    Dodam jeszcze, że przy sprzyjającej pogodzie układ wchodzi w maksymalne wypełnienie.
    Wchodzi w maksymalne wypełnienie, ale nie 100%. Czas martwy na to nie pozwala co powoduje przerywanie obwodu w dalszym ciągu i tranzystor nigdy nie będzie ciągle przewodził. Ta cecha TL tu jest nieprzydatna a nawet szkodliwa.
  • #287
    andy492
    Poziom 2  
    Mam pytanie: czy do układu - panel solarny - akumulator - grzałka cwu 24v DC 900W potrzebne jest coś jeszcze ?
  • #288
    Rzuuf
    Poziom 43  
    Tak! Gruby kabel.
    Ale akumulator jest zbędny: akumulator 24V/100Ah podtrzyma zasilanie grzałki przez najwyżej 2 godziny, ale przechowanie w akumulatorach tej "darmowej" energii (4,8kWh) kosztuje ok. 10,- złotych, podczas gdy jej zakup z sieci energetycznej to ok. 1,20 złotego.

    Ale któż bogatemu zabroni ...
  • #289
    andy492
    Poziom 2  
    Rzuuf napisał:
    Tak! Gruby kabel.
    Ale akumulator jest zbędny: akumulator 24V/100Ah podtrzyma zasilanie grzałki przez najwyżej 2 godziny, ale przechowanie w akumulatorach tej "darmowej" energii (4,8kWh) kosztuje ok. 10,- złotych, podczas gdy jej zakup z sieci energetycznej to ok. 1,20 złotego.

    Ale któż bogatemu zabroni ...


    a jak grzać wodę po zachodzie słońca?
  • #290
    Galareta
    Poziom 21  
    Jak grzać, prądem z sieci albo mieć odpowiednio duży bojler z odpowiednio wysoką temperaturą? Niedawno pomagałem np robić bufor 3 000l do centralnego (zwykły piec węglowy) z jakiegoś zbiornika na sprężone powietrze, wspawywałem wężownice. Niecałe 2 tyś zł kosztował zbiornik.
  • #291
    andy492
    Poziom 2  
    Galareta napisał:
    Jak grzać, prądem z sieci albo mieć odpowiednio duży bojler z odpowiednio wysoką temperaturą? Niedawno pomagałem np robić bufor 3 000l do centralnego (zwykły piec węglowy) z jakiegoś zbiornika na sprężone powietrze, wspawywałem wężownice. Niecałe 2 tyś zł kosztował zbiornik.


    I do tego elektrownię z ilu paneli?
  • #292
    bersoft
    Poziom 9  
    Witam,
    właśnie planuję wykonanie podobnej instalacji ( 4 panele na start, potem może jeszcze 2 po 280w , równolegle po 2 w szeregu, zbiornik 200L, grzałka 200+400+600W na 60V), napięcie max mocy 2x31,6V=63,2V
    Wykonanie sterownika planuję zrobić w dwóch etapach:
    1. Zamierzam sterować grzałkami PWM tak, uruchamiam system i wszystkie są na 100%, pojedyńczo stopniowo zmniejszać PWM aż napięcie na wejściu sterownika będzie 63,2V (max nap. mocy)
    2. po osiągnięciu napięcia max mocy, będę zmieniał napięcie +/- 4V i badał kiedy będzie największa moc ( o i le dobrze zrozumiałem to jest MPPT)

    I teraz pytanie do znawców, czy to ma sens czy lepiej inne rozwiązanie ?
    Napiszcie jakiej wielkości macie zbiorniki, grzałki i moc PV, nie wiem czy będzie odpowiednio dużo ciepłej wody dla 6 osób.

    Co do palących/grzejących Mosfetów, to ostatnio walczyłem z tym przy innej okazji i u mnie pomogła dioda Shottky o prądzie 2x większym niż obciążenia którymi steruje mosfet, teraz wszystko zimne :)
  • #293
    Fred_01
    Poziom 12  
    Znawcą nie jestem ale powiem jak to u mnie jest.
    Mam 6 paneli po 300W, wszystkie szeregowo, większe napięcie - mniejsze straty na kablu (u mnie jest go dużo).
    Grzałkę mam normalną 3x2500W na 230V. Koledzy z forum mi doradzili, że te na niskie napięcia są mniej wytrzymałe.
    Obliczyłem potrzebną rezystancję do pełnego obciążenia paneli i grzałkę wiozłem trochę większej mocy (mniejsza rezystancja). U mnie sprawdziłaby się lepiej 3000W.
    Mam bojler 300l, grzałka wkręcona na dole, w pełne, słoneczne dni mam przyrost temperatury około 10 st na dobę, w dni z mieszanym zachmurzeniem przybywa parę stopni, a ostatnio jak jest zachmurzone temperatura powoli spada, coś koło 3 - 5 st na dobę. Póki co mam jeszcze 50 st na baniaku.
    Co do diody to mam takową założoną, ale też trzeba koniecznie zbadać przebieg na wyjściu tranzystorów. U mnie jeszcze trochę śmieci, o czym pisałem wcześniej.
    Jeśli dużo wody potrzebujesz na dobę to 4 sztuki może być za mało.
  • #294
    bersoft
    Poziom 9  
    Fred_01 dzięki za odpowiedz, czy możesz mi jeszcze napisać, co jest wyznacznikiem do sterowania PWM w Twoim systemie, jak Pwm jest ustalany.

    Ogólnie mamy bardzo podobny stosunek mocy do ilości wody ok 600W/100L

    Od kilku dni zagłębiam się w temacie i mogę się mocno mylić, ale mam wrażenie że w Twoim systemie jest spore niedopasowanie solarów do grzałki, co powoduje że wykorzystujesz góra 50% mocy, dodatkowo grzałka przy niepełnej mocy daje dużo mniej ciepła i ma mniejszą sprawność o może powodować kolejne 50%stat co skutkuje że grzeje tylko 25% mocy. Wg moich obliczeń solary powinny podgrzać 300L o 5 oC przez każdą słoneczną godz. pracy.

    Zakładam że napięcie max mocy pracy dla 6 paneli to 31,5*6=189V, czy możesz zmierzyć jakie napięcie wychodzi u Ciebie z paneli przy pełnym słońcu i normalnym grzaniu wody ?

    Jak moje przemyślenia są błędne to proszę napiszcie, chciałbym zaprojektować system jak najlepiej, a kompletnie nie mam z tym doświadczenia.
  • #295
    Galareta
    Poziom 21  
    Sprawność grzałki nie spada, jest raczej stała. Jedyne co by należało zadbać to jak najwyższe napięcie i sterownik z mppt. Napięcie duże aby sterownik uprościć dając mu zapas napięcia na obniżanie, będzie mógł wystartować gdy będzie słabsze słońce.
  • #296
    bersoft
    Poziom 9  
    Czy ja dobrze myślę ?
    Zakładam: napięcie z panela bez obciążenia 40V, napięcie max mocy 32V.
    W moim przypadku obciążenie to 3 grzałki, obciążam solar dwoma PWM 100%, a w ostatniej tak dobieram PWM aby spadek napięcia na wyjściu z panelu był do poziomo 32V czyli osiągam max mocy z panel.
    A że napięcie max mocy jest zmienne to dokonuję w małych odstępach czasu pomiar prądu po zmianie napięcia +/- 0,2V i przerzucam punkt na ten gdzie będzie większa moc.
    Nazwijmy że to PWMT.

    Czy porównując MPPT do PWMT jest w stanie wyciągnąć więcej mocy z paneli, wg mnie nie bo dochodzą do tego straty na przetwornicy.
    Czy moje przemyślenia są słuszne, czy coś w tym pominąłem ?
  • #297
    Galareta
    Poziom 21  
    Przetwornice możesz przykręcić do bojlera albo rurki zasilającej - straty wpakujesz w bojler;) Dodatkowo jak byś się zawziął to możesz i liniowo takim bojlerem sterować, tylko pakujesz straty w bojler ponownie. Dlaczego dla max mocy masz mieć PWM 100%? Nie lepiej zapas sobie zostawić na np zimny wiatr + pełne słońce?
  • #298
    bersoft
    Poziom 9  
    (1 grzałka 100%, 2 grazłka 100%, 3 grzałka do regulacji) to tak przykładowo, priorytet pilnowanie napięcia max mocy. Może być że tylko jedna będzie działać.
    Liniowe sterowanie wydaje się też być ciekawym rozwiązaniem, chociaż tego nie ćwiczyłem, może być problem znalezienie elementu wykonawczego takiej mocy, mosfety o jakich myślałem (IRF3710) chyba się do tego nie nadają.
  • #299
    Fred_01
    Poziom 12  
    Ze wzoru tak wynika, że 300 l wody taki system powinien podgrzewać 5 st na godzinę. Tylko dochodzą straty na rurach, straty na baniaku i ogólnie pobierana woda do codziennego użytku. Trzeba to wszystko wziąć pod uwagę. Grzałka umieszczona na dole zbiornika ogrzewa najpierw wodę świeżą a dopiero późnej podnosi temperaturę całości. U mnie dochodzi jeszcze cyrkulacja, co pochłania kolejne stopnie, ale mam za to w kranach ciepłą wodę od razu.

    W pogodne dni koło południa mam na wskaźnikach napięcie 200V i 8A prądu. To daje moc 1600W. Więcej nie idzie, mam za małą grzałkę, układ wchodzi w 96% wypełnienia. Gdy słońce zasłoni chmura jest 190V i 2A, i tu mamy moc 360W. To niby skąd straty rzędu 75%?
    Pomijam straty przełączania kluczy i przesyłu prądu kablem, ale zakładam, że wynoszą one około 30W przy pełnej mocy.
    Jak jest cały dzień słońce to temperatura bardzo ładnie idzie w górę na tej pojemności wody.

    Mam chęć wymienić grzałkę na 3kW tylko nie chce mi się opróżniać znowu baniaka. Myślę, że zepnę dwie nie wykorzystane w szereg i dam je równolegle do tej wykorzystywanej, będę miał wtedy około 14R.

    Dla 6 osób ja bym brał 6 paneli, jak używasz sporo wody to układ musi śmigać, a nie się czaić :-) Lepiej jak czasem się wyłączy niż ma kiepsko grzać.
  • #300
    stev-an
    Poziom 17  
    To MPPT nie daje mi spokoju, ostatnia metoda z pomiarem napięcia rozwartego pv miała ten błąd, że stosunek napięć jest prawie stały. Szczególnie w zakresie małych prądów odbiega od założeń, to znaczy żąda większego napięcia MPP. Uznałem, że najlepszym sposobem będzie zastosowanie programatora. Przypisujemy na podstawie pomiarów konkretne wartości napięcia w punkcie MPP do wartości prądu i mamy zysk rano , po południu i w pochmurne dni. Wstępnie już sprawdziłem dla jednej wartości prądu. Pomiar prądu robiłem na oporniku, ale lepiej wychodzi pomiar na przewodzie zasilającym minus. Na kablu spada około 300mV, wystarczy dodatkowy przewód doprowadzony do paneli /mam telefoniczny/ , wzmacniamy to opampem i mamy bezstratny pomiar.
    Kol. bersoft dla czterech paneli ok. 100V wystarczą 2 grzałki 220V równolegle 2 kW i PWM z napięciem najkorzystniejszym może być i PWMT. Poczytaj post 266.
    Fred_01 daj dwie równolegle PWM to wyrówna spadnie wypełnienie.