Łączenie dwóch niezależnych instalacji fotowoltaicznych off-grid

Witam,
od kilku lat żyjemy bez podłączenia do sieci energetycznej, czyli "off-grid". Korzystamy głównie z instalacji fotowoltaicznej opartej na jednym panelu monokrystalicznym o mocy 100W, kontrolerze ładowania 20A i akumulatorze żelowym 50Ah.
Dokładniejszy opis naszej fotowoltaiki umieściłem na naszym blogu: http://kalpapada.wixsite.com/kalpapada/single...ika---energia-elektryczna-ze-s%C5%82o%C5%84ca

Planujemy skompletować jeszcze jedną instalację. Tym razem opartą na panelu polikrystalicznym około 140W. Instalacja ta będzie niezależna od tej, której używamy obecnie, czyli będzie miała własny kontroler ładowania 20A i akumulator żelowy 100 lub 150Ah.

Pytanie tylko, czy mogę w jakiś sposób połączyć obie instalacje tak, aby napięcie na akumulatorach w obu instalacjach się wyrównywało? Myślę o połączeniu jak na rysunku.



Odległość między budynkami wynosi około 35 metrów. Nie wiem czy idę dobrym tropem, ale kiedy w jednym budynku będę miał akumulator rozładowany, a w drugim naładowany to prąd może popłynąć zbyt duży i kabel może się grzać. Czy muszę zastosować jakiś układzik, który zmniejszy przepływający między akumulatorami prąd, w tym 35 metrowym przewodzie? Chcę zastosować przekrój 2,5mm2. Według kalkulatora przekroju przewodów spadek będzie 2,66V przy przepływie 11A.

krzeszol napisał:

Planujemy skompletować jeszcze jedną instalację. Tym razem opartą na panelu polikrystalicznym około 140W. Instalacja ta będzie niezależna od tej, której używamy obecnie, czyli będzie miała własny kontroler ładowania 20A i akumulator żelowy 100 lub 150Ah.

Pytanie tylko, czy mogę w jakiś sposób połączyć obie instalacje tak, aby napięcie na akumulatorach w obu instalacjach się wyrównywało? Myślę o połączeniu jak na rysunku.

Odległość między budynkami wynosi około 35 metrów. Nie wiem czy idę dobrym tropem, ale kiedy w jednym budynku będę miał akumulator rozładowany, a w drugim naładowany to prąd może popłynąć zbyt duży i kabel może się grzać. Czy muszę zastosować jakiś układzik, który zmniejszy przepływający między akumulatorami prąd, w tym 35 metrowym przewodzie? Chcę zastosować przekrój 2,5mm2. Według kalkulatora przekroju przewodów spadek będzie 2,66V przy przepływie 11A.

Moim zdaniem można by było i tak ale te przewody to by trzeba było zwiększyć tak do ok 16mm2 lub jeszcze wyżej bo 2,66V spadku to praktycznie eliminuje pracę tego aku, pozostanie 10V i kontroler odłączy aku.
I jeżeli chcesz dołączać ten naładowany to powinieneś odłączyć rozładowany bo on Ci zużyje znaczną część energii.
Ja bym połączył te aku rónolegle z ew. możliwością rozłączania rozłącznikiem

No tak jak na rysunku. Połączenie akumulatorów równoległe. Ich potencjały (napięcia) by się wyrównywały na bieżąco, w zależności od tego, które panele produkowały by więcej energii. Będę starał się tak zarządzać instalacjami, aby nie doszło do sytuacji, gdzie rozłączyłbym instalacje wyłącznikiem (na schemacie), rozładował jeden akumulator do 10,5V i wtedy połączył z drugim akumulatorem (w pełni naładowanym, np. 13V). Nie wiem jaki prąd wówczas by popłynął, ale pewnie spory.
Dlatego myślałem, że można by zastosować jakiś układ, który ograniczy prąd przepływający do np. 2A. Wtedy spadek przy przekroju 2,5mm2 na długości 35 metrów wyniesie 0,5V. A to już nie tak dużo
Co o tym myślicie?

Nie wiem co by Ci dał taki układ, prąd 2A to ok. 24W, jak zamierzasz pobierać więcej to strata energii i tak będzie taka sama bo aby się napięcia wyrównały to doładowanie dwoma amperami będzie trwało dłużej.
Przy systemie 12V to przewody sporo grubsze, tej mocy nie masz za wiele i po co ją jeszcze tracić na nagrzewanie przewodów.

Jeżeli te regulatory to PWM, to połącz obydwa akumulatory kablem 2,5 mm2. Ładuj i pobieraj energię z obu jednocześnie.
Na wszelki wypadek połączenie pomiędzy obiema instalacjami zabezpiecz bezpiecznikiem którego wartość dobierz eksperymentalnie zaczynając np od 5A. Obserwuj i zwiększaj.
Pewnym rozwiązaniem jest też zastosowanie cieńszego kabla np 1 mm2 i odpowiedniego bezpiecznika. Wtedy rezystancja w naturalny sposób ograniczy pobór z dalszego akumulatora przy dużym obciążeniu a jednocześnie pozwoli naładować oba oraz korzystać z obu dla małych jak np. dla oświetlenia rozładowując je równomiernie.
Ja bym tak zrobił i eksperymentował.
Np. obliczyć taki przekrój żeby przy prądzie 10 godzinnym mniejszego akumulatora był spadek 1V. Bezpiecznik zawsze dobrać by przewód się nie przegrzał.

Dziękuję 3301,
no fakt, na nagrzewanie przewodu szkoda energii tracić.
Jednak nie zdarza mi się pobierać z jednej instalacji więcej niż 8A.

Według kalkulatora na stronie lumier.pl dla przewodu o długości 35 metrów:
Maksymalny możliwy prąd =22.835A
przy przekroju S=2.5mm
Spadek napięcia=1.915V na pojedynczej żyle dla prądu=8A
Procentowy wskaźnik=15.958%
Max rezystancja żyły w temperaturze 20stC =0.259 om

Więc chyba jednak skorzystam z rady Jan_Werbinski i poeksperymentuję z amperomierzem i bezpiecznikiem.
Myślę o zakupie tego przewodu: http://allegro.pl/kabel-przewod-glosnikowy-cca-ofc-2x2-5mm2-fv-sklep-i6870705119.html
Czy myślicie, że taki przewód przetrwa kilka zim na zewnątrz w naszym klimacie?
Pozdrawiam

Proponuję ziemny UV YKY 3x2,5 mm2. Równolegle zakop też skrętkę komputerową.
Zalety takiego kabla: wytrzyma wiele lat, jak za parę lat dołożysz solarów i zdecydujesz się na stale włączony inwerter to prześlesz nim 230V, porządna izolacja. Zapłacisz tylko 70 zł drożej.
Głośnikowych nie używaj. Prawdopodobnie w ciągu kilku lat popęka izolacja wskutek działania światła, mrozu i wilgoci.

Też testuję pojedynczy panel i aku100Ah.

Ty chyba ten spadek policzyłeś tylko dla jednej żyły,
w/g wzoru:
2 x In x l x 100 / (q x U x S)
wyniesie 32,2% co daje 3,86V i tracisz 31W

I ten przekrój też bym przynajmniej do 10mm2 zwiększył co i tak będzie 8% a wypadało by zejść do 3%

Nie lepiej cały układ skumulowac w jednym miejscu a już gotową energię przesyłać dalej? Zespół paneli, jeden regulator, jeden bank akumulatorów.

kortyleski napisał:

Nie lepiej cały układ skumulowac w jednym miejscu a już gotową energię przesyłać dalej? Zespół paneli, jeden regulator, jeden bank akumulatorów.

To wymaga kosztownego warunku takich samych paneli i akumulatorów oraz grubego kabla i miejsca.
Uniemożliwia stosowanie resztek, paneli i akumulatorów w różnym stanie i wielkości, wykorzystywania małych, martwych powierzchni.

Dziękuję za odpowiedzi. Przekonaliście mnie, że przesył na taką odległość 12V nie ma większego sensu. Postanowiłem skumulować panele i akumulatory w jednym miejscu a w drugie ewentualnie przenosić akumulator.

Ale pomysł Jan_Werbinski też mi pasuje i myślę, że dla testów ustawię taki moduł do ładowania akumulatorów na 14V i 1A i niech ten przeniesiony akumulator się cały czas lekko doładowuje przez przewody 1,5mm2. To wielkich strat nie będzie, a energii trochę prześlę. Tyle wystarczy, bo to aż 24Ah na dobę więc sporo jak na moje potrzeby. A jak będzie brakowało to się wtedy zamieni akumulatory na jakiś czas, tj. do kolejnej potrzeby

Więc pojawia się jeszcze jedno pytanie:
Czy takie połączenie będzie poprawne?


Myślę zastosować zamiast 2x10W jak na rysunku to 1x150W albo 2x70W albo 3x55W, zależy co będzie taniej na olx/allegro i co będzie współgrało z takim samym kontrolerem ładowania jak dla panela 100W czyli 12V / 20A. Ale na pewno chciałbym, aby były to panele polikrystaliczne, bo ten 100W to jest monokryształ. Poli mogłyby wspierać ładowanie w bardziej pochmurne dni.

Dane z panela 100W, to:


Czy ktoś napisze na co zwracać uwagę przy takiej konfiguracji?
Czy coś to jest niespójnego albo czy można by to dopracować jakoś jeszcze?

Pozdrawiam z "off grid'owego" siedliska Kalpapada
Marcin

krzeszol napisał:

Więc pojawia się jeszcze jedno pytanie:
Czy takie połączenie będzie poprawne?

Będzie dobrze.

Dodano po 3 [minuty]:

Tylko pytanie nie lepiej wszystkie panele podłączyć w szeregu do jednego regulatora?

Nie wiem czy można monokrystaliczny 100W połączyć z polikrystalicznymi o różnych mocach.
Wiem, że napięcie musi niewiele się różnić. Tylko które? To oznaczone Umpp?

To Ucc ampery się sumuje nie przeszkadza jak połączysz razem poli i monokrystaliczne

prose napisał:

Tylko pytanie nie lepiej wszystkie panele podłączyć w szeregu do jednego regulatora?

Szeregowo ograniczymy prąd całego stringu do prądu najmniejszego panela. Proporcjonalnie spadnie moc.
Trzeba pamiętać o maksymalnym napięciu w czasie mrozu.

Trochę mi się po pokręciło miałem na myśli równolegle.

Bardzo dziękuję za pomoc.
Łączenie paneli oczywiście równoległe.
Chciałbym się jeszcze upewnić czy te będą pasować do tego mojego?
Ja mam na tym 100W panelu Uoc = 21V a Umpp=17V. Tutaj jest podobnie.
No i zdaję sobie sprawę, że nie mogę przekroczyć 20A, żeby to kontroler uciągnął

3 sztuki:
https://www.olx.pl/oferta/panele-fotowoltaicz...-modul-na-auto-CID628-IDbMMe9.html#5e022d6728

lub jedna:
https://www.olx.pl/oferta/panel-sloneczny-mod...likrystaliczny-CID628-IDfzXIT.html#5e022d6728

No i jeszcze do tego kontroler 20A oraz akumulator. Chcę dokupić 180Ah lub 200Ah.
http://allegro.pl/akumulator-zelowy-agm-200ah-i6190372193.html
http://allegro.pl/akumulator-megalight-180-ah-agm-camper-zel-jacht-i5743391931.html
...ale nie wiem czy taki duży nowy AGM będę mógł połączyć z żelowym 50Ah kupionym i używanem obecnie od roku.

Tych pierwszych nie kupuj, te drugie mogą być. ale czemu takie drogie kupić chcesz są tańsze i to monokrystalicne.

krzeszol napisał:

No i jeszcze do tego kontroler 20A oraz akumulator. Chcę dokupić 180Ah lub 200Ah.
http://allegro.pl/akumulator-zelowy-agm-200ah-i6190372193.html
http://allegro.pl/akumulator-megalight-180-ah-agm-camper-zel-jacht-i5743391931.html
...ale nie wiem czy taki duży nowy AGM będę mógł połączyć z żelowym 50Ah kupionym i używanem obecnie od roku.

Co do akumulatorów to to ja kupiłem używki 100Ah 2 szt.w cenie tzw. złomu użytkowego ok. 6X taniej od nowych w bardzo dobrym stanie od użytkownika @3301, a wiem że jeszcze ma bo on niedawno przeszedł na on-grid https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3262608-330.html.
Nowych do takiej eksploatacji to moim zdaniem nie opłaca się kupować.

prose napisał:

Tych pierwszych nie kupuj, te drugie mogą być. ale czemu takie drogie kupić chcesz są tańsze i to monokrystalicne.

A czemu tych pierwszych nie kupować? Wychodzą tanio i mógłbym je połączyć.
Chcę mieć poli i mono w jednym systemie bo mono słabo ładują w pochmurne dni.
W mniej słoneczne dni polikrystaliczne będą ładować bardziej. Dobrze myślę?

Co do mono to są lepsze i lepiej ładują mam poli i mono wiem które są wydajniejsze to co piszesz jest odwrotnie ,te pierwsze panele to robione w garażu bez puszek .

prose napisał:

mam poli i mono wiem które są wydajniejsze to co piszesz jest odwrotnie

O?! To ja wyczytałem w sieci, że monokrystaliczne są dobre na pełne słońce. Taki mam i ładuje ładnie, ale jak jest pochmurnie to ledwo Ampera jednego wyciąga ten 100W. W słońcu to i prawie 6A czasami.
A polikrystaliczne czytałem, że lepiej działają w pochmurne dni. Dlatego chcę poli aby uzupełnić braki w dni bez pełnego słońca.
Wyprowadźcie mnie z błędu jeśli się mylę.
Dzięki!

Rozwiązaniem okazało się połączenie paneli w jednym budynku i przesył napięcia 230V z przetwornicy 12V-230V do drugiego budynku. Tam zainstalowałem drugi akumulator i prostownik, który go ładuje w słoneczną pogodę. Wówczas mogę korzystać z instalacji 230V albo z 12V
Póki co wszystko w fazie testów