Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.

heniek07 16 Feb 2020 13:54 7752 78
e-mierniki
  • #1
    heniek07
    Level 20  
    Witam społeczność forum elektroda.pl, a szczególnie kolegów biorących udział w dyskusji PWM vs MPPT - nad wyższością jednego względem drugiego i odwrotnie:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3493392.html
    Jest niedziela, wolny czas w ciągu dnia i warunki pogodowe sprzyjające wykonaniu prostego doświadczenia.
    Zestaw doświadczalny:
    Panele o mocy max 1800W, leżą poziomo na tracker’ze, pracują dziś z mocą 310 – 450W.
    Regulator PWM z fotografii
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.
    – schemat i opis znajduje się w wątku:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=18131895#18131895
    Multimetr wejściowy 4 w 1:
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.
    Kuchenny zestaw laboratoryjny z fotografii, :D
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.
    w którego skład weszły: patyczek po lodach sorbetowych – do mieszania wody (brak na fotografii), termos obiadowy, mechaniczna waga kuchenna, termometr marketowy, grzałka turystyczna 500W – made in Taiwan lub grzałka turystyczna 300W – made in Poland. (Pogoda spłatała figla i nie mogłem zachować się patriotycznie, musiałem wybrać większą moc grzałki.) :cry:
    Przebieg doświadczenia:
    1. Podłączyłem grzałkę 500W do regulatora PWM, zamiast grzałki bojlera.
    2. Wytarowałem termos, wlałem i odważyłem najdokładniej jak mogłem 1,5 kg wody.
    3. Ustawiłem licznik energii: Do drugiego naczynia wlałem mniej więcej tyle samo wody, posłużyło to do ustawienia licznika energii. Włożyłem tam grzałkę i włączyłem regulator. Patrząc na licznik energii jak tylko wskazanie zmieniło się na 242,94 kWh wyłączyłem PWM.
    Włożyłem grzałkę i termometr do termosu, zanotowałem temperaturę po jej ustaleniu się – 15,3°C.
    4. Włączyłem regulator PWM i grzałem wodę mieszając patyczkiem.
    W tym czasie moc oscylowała w przedziale wspomnianym wyżej: 310 – 450W.
    5. Wyłączyłem regulator jak tylko na wskazaniu licznika energii pojawiło się 243,04 kWh. Zanotowałem temperaturę - 67,6°C.
    6. Przeprowadziłem obliczenia – fragment z arkusza kalkulacyjnego:
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.
    Sprawność procesu wyszła mi: 91,53%, jak na domowo-kuchenne warunki, to uważam, że osiągnąłem bardzo dobry wynik. :ok: Potwierdza to fakt, że regulatory PWM bardzo dobrze radzą sobie w zasilaniu grzałek z paneli fotowoltaicznych.
    Dodam dla ścisłości, że od energii elektrycznej dostarczonej (do kondensatora wejściowego – bufora energii) należałoby odjąć energię na działanie miernika wejściowego, elektroniki PWM i cooler’a o mocy 3,6W. Natomiast do energii cieplnej przekazanej „na druga stronę” do grzałki należałoby dodać: energię rozproszona do otoczenia (w końcowej fazie mieszania wyraźnie było czuć ciepło na ręce, pochodzące od podgrzanej wody, oraz energię-ciepło zużyte na ogrzewanie termosu. Wtedy sprawność wyszłaby jeszcze większa.
    Uważam, że i bez tych kombinacji, z poprawą sprawności, wyraźnie widać, że regulator PWM doskonale sobie radzi z grzałkami podłączonymi do paneli PV.
    Podobne doświadczenie może wykonać kol. @stev-an, dysponujący na pewno identycznym miernikiem na wejściu.
    15:05
    Dla jasności wklejam po raz kolejny założenia projektowe, które można znaleźć nie tylko w moich wypowiedziach:
    "Każdy kto chce wykorzystać (zrobić sobie lub kupić, prosty i skuteczny) regulator PWM do grzania wody, powinien poczynić pewne założenia, przy których on działa doskonale.
    1. Pg >= Pp - Moc grzałki ma być większa lub równa mocy paneli.
    2. Ug ≈ UPmax - Napięcie nominalne grzałki ma być w przybliżeniu równe – porównywalne z napięciem mocy maksymalnej paneli fotowoltaicznych.
    W praktyce dopasowuje się ilość paneli do napięcia popularnych i ogólnodostępnych grzałek na 230V, by sobie życia nie utrudniać. Oczywiście stosując podstawowe wzory można przeliczyć z jaką mocą będzie grzać grzałka np. o mocy 3kW na 230V przy zasilaniu np 110V - wyjdzie: 686,21W. (Moje mają 223V, a instalacja powstała dla wakacyjnej wygody.)
    Wtedy budujemy lub kupujemy sobie prosty dobrze zaprojektowany regulator PWM, który doskonale spełnia swoja rolę."
    Pozdrawiam. :sm9:
    Heniek.
  • e-mierniki
  • #2
    Kwazor
    Level 31  
    Dobry test Heniek07.

    Bardzo brakuje pomiarów z wyjścia regulatora a to jest ważne ( wejście zawsze pokaże ze jest dobrze )

    I testu przy :
    Podłączenie x2 większego obciążenia ( układ w sporym niedopasowaniu )

    Narazie zrobiłeś test nazwijmy to 1:1 czyli moc grzałki taka sama jak paneli ( u nas tez pogoda kiepska)

    Wtedy faktycznie twoje obliczenia zgadzają się ( też takie miałem ) ale pogoda nigdy nie jest idealna więc występują czesto niedopasowania mocy paneli do grzałki.

    Daj na wyjście kondesatory ( co złagodzi efekt przebiegu kwadratowego ) i podłącz mierniki i obciążenie 2 krotnie większe niż dają panele.
  • #3
    stev-an
    Level 19  
    Kwazor wrote:
    Daj na wyjście kondesatory ( co złagodzi efekt przebiegu kwadratowego


    Co ty kolego Kwazor wypisujesz, nie dziwię śię że rozsadzało Ci kondensatory.

    Po to kol. Heniu07 robi to doświadczenie, aby nie robić tych bezsensownych pomiarów. Coś te wyniki nie pasują Tobie, dobrze że miałeś podobne.

    Gdzie opis Twoich pomiarów z PWM, pewnie kondensatory zabrały moc i żarówka nie rozbłysła.
  • #4
    heniek07
    Level 20  
    Kolego Kwazor, po co cokolwiek dokładać i coś jeszcze mierzyć, przecież tu chodziło o pokazanie, że energia z wejścia 0,1 kWh, została "przepompowana" na wyjście - 0,091525 kWh. A sprawność tego procesu - 91,53%, jak na domowo amatorskie warunki wyszła ekstra!
  • #5
    Kwazor
    Level 31  
    Stev-an : to pokaż mi jak te PWM-y robią [/b]konwersje napięciowo prądową[/b]

    U mnie występuje ( co jest normalne dla układów MPPT) bo niedopasowanie mam bardzo duże.

    Pokażcie wyniki 1:2
    Typowy przykład :
    100V 1A wejscia
    50V 2A wyjścia

    Lub po porstu 2 razy wyższe obciążenie niż panele potrafią dać z podłączonymi amperomierzem na wyjściu.

    A to taki mały przykład :
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.


    Parametry układu :
    4 panele GS50
    Grzałka 300W 12V

    A ok akumulator może być ? No nie bo tylko grzałki bo akumulator to kompletnie inne obciążenie :
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.

    Proszę : Instalacja 24V
    Panele 72Voc.

    I takie zaciemnianie w tamtym temacie że :
    Napięcie za niskie ( minimum 230V ) a że żarówka to nieliniowa ( jakoś zapaliła się bez problemu przy MPPT a jeszcze ktornie mniejsza rezystacje miała) a że panel ze śmieci ( 5 lat ma dalej trzyma katalogowe parametry a nawet je przekracza )

    MOC to MOC i to nas interesuje ale by byłą moc musi być iloczyn P-U x I

    Powtarzam : Dajecie się zmylić pomiarom przy dopasowaniu bliskim 1:1..

    Ale nie zawsze świeci słońce i nie zawsze mamy 100% z paneli a grzałka jest 1 czesto która jest dla P max z paneli ale przy połowie nasłonecznienia staje się "kamieniem u nogi" I w tym momencie jest problem ( i nie tylko tylkow w 50% ale tak od 70% do 1% ( poniżej to już pomijamy )
  • #6
    Jarek Kordalewski
    Level 18  
    Kwazor wrote:
    Stev-an : to pokaż mi jak te PWM-y robią [/b]konwersje napięciowo prądową[/b]

    U


    Ale o co ci chodzi z tą "konwersją napięciowo prądową? Co chcesz konwertować i na co? W zaproponowanym i szeroko tu dyskutowanym przykładzie masz napięcie z paneli bliskie nominalnemu napięciu odbiornika (grzałki). Niczego nie trzeba konwertować tylko zależnie od oświetlenia paneli (a więc prądu) załączać obciążenie rzadziej lub częściej, tak żeby kondensator buforujący miał czas się naładować do nominalnego napięcia . Przecież właśnie tak działa PWM w tym przypadku. Układ doskonale działa dopóty, dopóki moc maksymalna paneli jest mniejsza niż moc grzałki. A jeśli chodzi o metodę pomiaru, to metoda z pomiarem temperatury wody jest najlepsza z możliwych. Pozwala na pomiar mocy czynnej oddanej do grzałki bez względu na kształt napięcia zasilającego. Po co chcesz dawać kondensator na wyjściu? Przecież to jest bez sensu. Napięcie na odbiorniku ma był właśnie prostokątem. Czyż nie to oznacza "pulse" w skrócie PWM?
  • #7
    heniek07
    Level 20  
    Kwazor napisał:
    Pokażcie wyniki 1:2
    Typowy przykład :
    100V 1A wejscia
    50V 2A wyjścia
    A ja zapytam? O czym ty do mnie mówisz? Czy Ty chcesz by mój PWM pracował jako transformator? Przeczytaj założenia projektu, w tym wątku i innych! Czytaj ze zrozumieniem!
    On ma tylko popchnąć porcjami energię zgromadzoną w kondensatorze wejściowym rzędu 400µF - 600µF na drugą stronę do grzałki. Te porcje są zależne od tego ile w danej chwili energii dopłynie do kondensatora z paneli. Porcji tych pilnuje elektronika PWM'a dając odpowiednie wypełnienie impulsu sterującego kluczem z MOSFET'a. Co tu jeszcze mierzyć całkę z mocy ∫U•I dt, czyli energię doskonale w moim doświadczeniu "policzyła woda". Mojej żony nie interesują przebiegi chwilowe i moc chwilowa na grzałce, tylko czy woda jest ciepła.
    Co do akumulatora:
    Do ładowania akumulatora sterującego moim solar tracker'em mam dodatkowy niewielki panel PV i regulator - pewnie też PWM sądząc po cenie. Taki pół roku temu miałem kaprys. Dziś dałbym kolejną wtyczkę-zasilacz impulsowy lub np. podłączyłbym zasilacz najlepiej AT trochę zmodyfikowany napięciowo np. do 13,8V.
    I po raz kolejny zacytuję to co napisałem w innym pokrewnym i wiadomym Tobie temacie:
    "Koledzy, nikt nie kwestionuje tutaj wyższości regulatora MPPT nad PWM. „Wspaniałe i genialne” PWM-y, mają swoje wady ale i zalety. Aby zrobić prawdziwy MPPT, do pilnowania maksymalnej mocy, należałoby zaprząc do roboty mikroprocesor, a z nim nie wszyscy elektroniczni majsterkowiczowie poradzą sobie. PWM-y wykonane przez paru z nas to pewien kompromis, by np. nie zrujnować budżetu domowego, itp. Są tanie i proste do wykonania, każdy kto trochę ogarnia elektronikę, wykona je sam i spełniają swoje zadanie dość dobrze. Jeśli wyprowadzi się potencjometr do korekty napięcia w zależności od temperatury, to będzie coraz lepsza sprawność, bo zbliżymy się do punktu mocy maksymalnej w danych warunkach atmosferycznych (pory roku). Będzie to również to samo co na aukcjach udaje regulator MPPT (z potencjometrem do ustawiania napięcia)." Koniec cytatu.
    Z doświadczenia widać, że PWM do grzałek nadaje się doskonale, przy spełnienu warunków projektowych!
  • e-mierniki
  • #8
    Slawek K.
    Level 35  
    Kwazor wrote:

    A ok akumulator może być ? No nie bo tylko grzałki bo akumulator to kompletnie inne obciążenie :
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.

    Ponawiam enty raz pytanie o Twój regulator MPPT. Co prawda fotka z daleka, ale :
    - gdzie jest pomiar prądu na wejściu ?
    - gdzie jest pomiar prądu na wyjściu ?
    - gdzie jest pomiar napiecia na wejściu ?
    - gdzie jest pomiar napięcia na wyjściu ?
    - gdzie jest specjalizowany układ regulatora mppt albo mikrokontroler ?

    Nie chce dezawuować Twojej pracy, ale (to co przynajmniej widać na fotce) to przetwornica obniżająca, chyba, że podasz schemat.

    Powyższe warunki konieczne są do zaimplementowania prawdziwego MPPT, wiem, bo taki zbudowałem, i dopiero szósta wersja działa zgodnie z oczekiwaniami.

    Parametry mojego regulatora do Uwe <= 22V, prąd < 5.5A, Uwy <= 14.5V, Iwy <= 8A - regulator ładowania akumulatora buforowego 12V z typowego panelu fotowoltaicznego 12V 100W.
    Wykorzystuje taki układ do generowania energii dla zasilania oświetlenia zewnętrznego domu plus latarnie na podjeździe, wszystko na żarówkach LED 12V.

    Algorytm MMPT zrealizowany jest na ESP8266, a układ wykonawczy to przetwornica buck z kluczem na N-mosfetach i driverze IR2104. Stąd, aby mówić o prawdziwym MPPT, trzeba znać absolutnie min 3 z w/w parametrów czyli Vwe, Vwy i Iwy, bo prąd wejściowy można obliczać, ale najbardziej optymalnie jest go mierzyć. U mnie jest bez pomiaru prądu na wejściu, czyli wartość tą obliczam z mocy wyjściowej i sprawności przetowrnicy.
    W swoim regulatorze wykorzystałem algorytm oparty o Metodę różnicową (Differentation method) czyli znalezienie punktu mocy maksymalnej w tej metodzie polega na rozwiązaniu dwóch równań:
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.
    W metodzie tej, jeśli wynikiem drugiego równania nie jest zero, sprawdzamy znak tego rozwiązania i w zależności od niego zmieniamy punkt pracy generatora (jeśli dodatni, to należy zwiększyć napięcie pracy, jeśli ujemny, to zmniejszyć) poprze zmianę wypełnienia PWM na wejściu IR2104.
    ESP8266 jest taktowane zegarem 80MHz więc nie ma problemu z szybkim obliczaniem tych równań, co w tej metodzie jest kluczowe i konieczność szybkości obliczeń jest w tej metodzie wadą.

    Innymi rodzajami algorytmów MPPT są :
    Metody pośrednie :
    1. Metoda wykorzystująca pomiary napięcia obwodu otwartego generatora
    fotowoltaicznego (Open-circuit voltage photovoltaic generator method)
    2. Metoda wykorzystująca pomiary prądu zwarcia generatora fotowoltaicznego
    (Short-circuit photovoltaic generator method)
    3. Metoda dopasowania krzywej (Curve-fitting method)
    4. Metoda porównywania z tabelą (Lookup table)

    Metody bezpośrednie :
    1. Metoda różnicowa (Differentation method)
    2. Metoda zaburzania i obserwacji - P&O (Perturbation and observe method)
    3. Metoda przyrostów przewodności - C.I. (Conductance incremental method)
    4. Metoda wymuszonych oscylacji (Forced oscillations methods)

    Jak widać, temat nie jest wcale prosty, poświeciłem na niego dużo czasu, i doszlifowałem algorytm najbardziej optymalnie, regulator pracuje non-stop 24h/24h od sierpnia 2019 i nie ma z nim żadnego problemu. Dodatkowo, wszystkie parametry pracy wrzucam poprzez WiFi na Domoticza i mogę sobie online podglądać prace układu.
    Układ posiada analogowe odcięcie gdy napięcie wejściowe jest niższe od wyjściowego (aby nie rozładować akumulatora) oraz wyjście obciążenia odcinane gdy napięcie akumulatora spadnie poniżej bezpiecznego poziomu.

    Wstawię w wolnej chwili do działu DIY.

    Pozdr
  • #9
    Kwazor
    Level 31  
    Quote:
    Układ doskonale działa dopóty, dopóki moc maksymalna paneli jest mniejsza niż moc grzałki


    No ok czyli sam już powinieneś stwierdzić po tym że :
    Układ nie jest dopasowany ( występują straty "niewidoczne" na 1 rzut oka)

    Moc grzałki musi być równa lub większa : Zgadza się by nie doszło do jej uszkodzenia.

    Ale przewija się wiele razy w waszym układzie(temacie) że jest to układ MPPT :
    Z tym się nie zgodzę :
    Ani punktu śledzenia
    Ani konwersji ( przepraszam podobno kondensator ma zastąpić prawdziwy układ )

    To jest proteza której nawet nie potraficie przedstawić realnymi pomiarami.

    A kiedy mamy problem ano przy gorszym oświetleniu i straty sięgają 50% mocy która przy porządnie zrobionym układzie była by do ODZYSKANIA.

    A tak to układ was oszukuje że dalej moc z wejścia jest przekazywana w 100% na wyjście .. Jesli myślicie że kondesator na wejściu ( lub ich zespół ) daje odzysk energii ( przy wyłączonym kluczu) to jest ale mikrometryczny.

    Ten układ działa tylko przy pełnym oświetleniu ( w sumie jest niepotrzebny wtedy )

    Ale przy 50% słońca ? myslicie że w kondensatorach zmagazynujecie np 0.5kW energii potrzebnej przy wyłączonym kluczu i niedopasowaniu ?

    Tylko robicie wyliczenia dla punktu mocy bliskiemu 1 i oo super pewnie bedzie tak samo przy mocy = 0.5 niestety tak różowo nie ma . a im mniejsza moc z paneli tym jeszcze gorzej.

    Dlatego osobiście powiem wam że lepiej zaprząc to 1:1 i tylko zrobić wyłącznik grzałki gdy woda osiągnie żądana temperaturę.

    Slawek K :
    Z lewej masz Wejście z prawej wyjście ( sprawdziłem fotka otwiera się normalnie i bez problemu widać wskazania -moze przeglądarka twoja coś szwankuje)

    Szukasz procesora ? Jest pod spodem lutowany powierzchniowo i inne układy też ) nie występuje w DIL-u.

    Quote:
    Powyższe warunki konieczne są do zaimplementowania prawdziwego MPPT, wiem, bo taki zbudowałem, i dopiero szósta wersja działa zgodnie z oczekiwaniami.


    Witam w klubie .. łatwo było prawda :) też to przechodziłem i wiem ile to kosztuje czasu i rycia kodu . A poźniej jeszcze układ sterowania i mocy a tu dopiero robi się ciekawie.


    Kończąc : Jeśli robimy pomiary to nie jedno punktowo tylko kilku punktowo ( czasami siedziało się i cały dzień )
  • #10
    powgreg
    Level 19  
    Kwazor wrote:


    Bardzo brakuje pomiarów z wyjścia regulatora a to jest ważne ( wejście zawsze pokaże ze jest dobrze )


    Kolega zrobił Ci najbardziej wiarygodny pomiar na wejściu prąd stały nie ma mowy o dużych błędach a na wyjściu pomiar kalorymetrem a ty dalej swoje...

    To może napisz co się dzieje z tą mocą skoro na wejściu jest a na wyjściu już niema tylko nie pisz że jest stracona w PWM :wink:

    Kwazor wrote:


    I testu przy :
    Podłączenie x2 większego obciążenia ( układ w sporym niedopasowaniu )


    To jest rada...
    dam przykłada

    Auto jedzie pod górę na 3 biegu ledwo ciągnie ale jedzie twoja rada wrzuć piątkę i co klapa a Ty się chwalisz moje z automatyczną skrzynią daje radę manualne skrzynie to złom a jak to w życiu bywa nie każdego stać na automata...

    Kwazor wrote:


    Daj na wyjście kondesatory ( co złagodzi efekt przebiegu kwadratowego ) i podłącz mierniki i obciążenie 2 krotnie większe niż dają panele.


    Następna rada trochę nie godna elektronika chyba że chcesz by koledzy popalili klucze
    Przy przebiegach prostokątnych dołączenie kondensatora do grzałki to praktycznie zwarcie.

    Ps
    Jak tam modyfikujesz swoje MPPT pod miedzianego grota...
  • #11
    Slawek K.
    Level 35  
    Kwazor wrote:
    Z lewej masz Wejście z prawej wyjście ( sprawdziłem fotka otwiera się normalnie i bez problemu widać wskazania -moze przeglądarka twoja coś szwankuje)

    Szukasz procesora ? Jest pod spodem lutowany powierzchniowo i inne układy też ) nie występuje w DIL-u.

    Widać ścieżki przez laminat, ciężko tam zobaczyć uC, nie widzę tez pomiaru prądu.
    Jak zobaczę schemat, przestanę kwestionować, na ten moment, jak niewierny Tomasz, nie wierzę. Zresztą to forum techniczne, nawet bardziej elektroniczne, a tu zjawiska fizyczne są podstawą, wszystko da się potwierdzić, i nawet powinno, a na pewno nie powinno się opierać na domysłach.

    Pozdr
  • #12
    stev-an
    Level 19  
    Kwazor wrote:
    Stev-an : to pokaż mi jak te PWM-y robią [/b]konwersje napięciowo prądową[/b]

    U mnie występuje ( co jest normalne dla układów MPPT) bo niedopasowanie mam bardzo duże.


    Zajmujemy się zasilaniem grzałki z dużym dopasowaniem bo inne jest zbędne w tym zakresie mocy. Wiem co jest normalne w MPPT, ale śmiem twierdzić,że Twój układ jest zwykłą przetwornicą. Moja na pająku dwufazowa ma stałe napięcie MPP, ale ma więcej punktów pomiary prądu i napięcia niż Twoje ,, MPPT podobne do innych ale bardzo szybkie''i równie szybki PWM z filmu o żarówce i dwóch kondensatorach na wyjściu blokujących obciążenie/ dobrze że nie wystrzeliły bo casem były gorące/. Brak elementarnej wiedzy u człowieka z tak dużym stażem na tym portalu dla elektroników, gdzie amatorzy bardziej się przykładają .

    Kol. heniek07 wykonał doświadczenie sprawnościowe, które i tak nie jest dowodem sensu PWM. Osobiście wykazałem sprawność jednakową dla szybkiego jak 50kHz PWM i buck 50kHz w podobnych warunkach z tym samym MPP , mierząc temperaturę włókna promiennika 250W. Co też nie było dowodem.

    W procesorach nie jestem mocny, zbudowałem tylko inwerter sinus, dlatego buduję urządzenia głównie analogowe, albo mieszane. Do tej pory sprawdziłem praktycznie metodę pośrenią pomiaru Voc i bezpośrednią P&O , obie mają wady i zalety o nich pisałem na forum. Kol. Kwazor już wtedy napisał to nie MPPT bo nie ma cewki , konwersji et. cetera. Trwa to do dziś bo nikt tak dobrego urządzenia jak MPPT-przetwornica nie zbudował. Po wpisie kol. Slawek K. będzie się mocno rumienił.
  • #13
    jurek.parus
    Level 18  
    Kwazor wrote:
    Ale przy 50% słońca ? myslicie że w kondensatorach zmagazynujecie np 0.5kW energii potrzebnej przy wyłączonym kluczu i niedopasowaniu ?

    O mójborze! Nie o to tutaj chodzi.
    Chodzi o to żeby "zrobić dobrze panelom" i nie obniżać napięcia wejściowego poniżej preferowanej wartości przez panele. Dlatego tak ważne jest dobór paneli do grzałki, PWM nie jest transformatorem - ale jesteś odporny na tą argumentację.
    Bawcie się dobrze - jak się poddaje. Wolę sobie pooglądać vlogi płaskoziemców.
  • #14
    stev-an
    Level 19  
    Kwazor wrote:
    Ale przy 50% słońca ? myslicie że w kondensatorach zmagazynujecie np 0.5kW energii potrzebnej przy wyłączonym kluczu i niedopasowaniu ?


    Ja uważam, i to podstawa,że nawet przy stałym MPP przy 50% oświetlenia na kondensatorze jest 100% nagromadzonej energii... Nie czujesz tego?? PWM pobierze tylko tyle, ile wolno przy tym oświetleniu. To jak stabilizator napięcia.

    Twój MPPT o poranku 8 rano tego napięcia nie miał, Jakie to MPPT skoro nie dba o napięcie odpowiednie MPP, tą wadę ma pomiar Voc.
  • #15
    Kwazor
    Level 31  
    Quote:
    Dlatego tak ważne jest dobór paneli do grzałki, PWM nie jest transformatorem - ale jesteś odporny na tą argumentację.


    AMEN ! W końcu ktoś to powiedział.( może ja piszę niewyraźnie ? )

    Dlatego tak naciskałem na to że ma więcej wad niż zalet ( podłączenie bezpośrednie da więcej ) bo Kluczowaniem obcinamy częśc prądu i napięcia ( zależne od wypełnienia). I kondensator/y nie dadzą tego czego chcecie ( DT kondensatora).

    A energii do odzyskania jest dużo zwłaszcza przy słabych warunkach pogodowych ( wystarczy za okno wyjrzeć )

    A dobrze wiemy że woda ma najwyższy współczynnik ciepła właściwego i trzeba najwięcej energii by ją podgrzać o 1C .

    Zresztą w moim temacie pojawił się tekst o " przetwornicy kondensatorowej" a taka istnieje :
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.

    Ale nie zapewnia transformacji i ma bardzo dużą rezystancje wewnętrzną..
    Ale to tylko przykład wcale nie nadający się do naszych zastosowań.

    Więc rada dla wszystkich : ustawcie na 99% wypełnienia i już.

    Zysków żadnych nie daje .

    Daje poczucie "że coś daje" ale nikt nie potrafi miernikami tego wykazać. ( tzw efekt placebo )

    Koniec.
  • #16
    jurek.parus
    Level 18  
    Kwazor wrote:
    Więc rada dla wszystkich : ustawcie na 99% wypełnienia i już.
    Zysków żadnych nie daje .

    Bzdura.
    Nawet nie chce mi się tłumaczyć dlaczego - było to wielokrotnie.
    Poza 1% i 99% są jeszcze stany pośrednie - i po to jest PWM!
  • #17
    stev-an
    Level 19  
    Autor tematu się natrudził z kalorymetrem, nawet wyniki były podobne to nie dowód, pomiar temperatury żarówki o poranku też. Nie ma odpowiedzi na zarzuty co do sprzętu, algorytmu . Za to mamy nową przetwornicę inwertującą lecz nie dla nas. Nasz kolega dalej będzie kleił przetworniczki do grzałek 12V i 24 V, a gdzie sterownik grzałek dla domu od 1 do 3 kW? Mogą być ze stałym MPP byle z dławikiem będzie super dopasowanie i straty na przełączaniu i dławiku.

    Przynajmniej nieprzekonani do PWM, po dyskusji będą przekonani. Pozdrawiam!
  • #18
    powgreg
    Level 19  
    Kwazor wrote:
    Ale przy 50% słońca ? myslicie że w kondensatorach zmagazynujecie np 0.5kW energii potrzebnej przy wyłączonym kluczu i niedopasowaniu ?

    Tylko robicie wyliczenia dla punktu mocy bliskiemu 1 i oo super pewnie bedzie tak samo przy mocy = 0.5 niestety tak różowo nie ma . a im mniejsza moc z paneli tym jeszcze gorzej.


    Jaki problem odpowiedni kondensator i przeniesie mocy ile trzeba

    W zakładach produkcyjnych kondensatory kompensują hale pełne maszyn to pojedyncze kw to pikuś
    link do kondensatora 10kvar
    Link

    Kwazor wrote:

    Tylko robicie wyliczenia dla punktu mocy bliskiemu 1 i oo super pewnie bedzie tak samo przy mocy = 0.5 niestety tak różowo nie ma . a im mniejsza moc z paneli tym jeszcze gorzej.


    Kol Kwazor nie potrafi zrozumieć działania prostego układu PWM z kondensatorem a może i innym ułatwię zrozumienie.
    Piszę z pewnym dużym uproszczeniem układ traktuję jako liniowy a taki nie jest ale dla zrozumienia zasady jest to nieistotne...

    Stan pierwszy pełne słońce i pełne dopasowanie panel grzałka klucz całkowicie włączony załóżmy płynie prąd 1A 50V ten stan chyba rozumi bo tak sam napisał układ PWM praktycznie niepotrzebny.

    Drugi stan 50% słońca panel daje 0,5A grzałka za mocna 2 razy bezpośrednio podłączona obniży nam napięcie poniżej optymalnego do 25V czyli na grzałce będziemy mieli 25% ( bo prąd i napięcie spadło o połowę)
    Teraz PWM z kondensatorem pracujące w pętli utrzymującej na panelu 50V będzie odbierało tylko tyle energii by utrzymać to napięcie jak odbierze za mało to napięcie na kondensatorze podskoczy do max Voc np 60V jak z dużo to spadnie poniżej 50V.
    Teraz co do wartości prądu będzie on znacznie odkształcony i większy od prądy z panela gdyż będzie sumą prądu panela czyli 0,5A i prądu rozładowującego się kondensatora w szczycie będzie około 1A następnie będzie malał kształt prostokąt z nałożonymi zębami piły.

    Tak że wzrost prądu na wyjściu nastąpi bo musi w końcu na kondensatorze mamy 50V stałe napięcie i chyba nikt nie powinien mieć wątpliwości a ze względu na złożony kształt prądu pomiar kalorymetrem kolegi Heniek07 uważam za bardzo trafiony i powinien rozwiać wszelkie wątpliwości niedowiarkom.
  • #19
    heniek07
    Level 20  
    Miałem już się nie odzywać, bo pomiar jest banalnie prosty dla myślących, ale:
    Chciałem zużyć 0,1 kWh do pomiarów, w czasie trwania doświadczenia wykonałem jeszcze dwa pomiary pośrednie, przy zimniejszej wodzie. Wyniki z nich zaskoczyły mnie (nie mogłem uwierzyłem w tak wysoką sprawność) i dałem tylko ostateczny pomiar. Teraz znalazłem, że grzałki mają prawie 100% sprawność przy zamianie energii elektrycznej w cieplną. Doszedłem też do wniosku, że przy niższej temperaturze wody i niższej różnicy temperatur woda - otoczenie mniej energii rozproszyło się do otoczenia przez otwarty górą termos i sprawność możne być większa. Przedstawiam więc tę "wisienkę na torcie".
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.
    Pozdrawiam.
    Heniek
  • #20
    Jarek Kordalewski
    Level 18  
    Kwazor wrote:
    Quote:
    Układ doskonale działa dopóty, dopóki moc maksymalna paneli jest mniejsza niż moc grzałki


    No ok czyli sam już powinieneś stwierdzić po tym że :
    Układ nie jest dopasowany ( występują straty "niewidoczne" na 1 rzut oka)



    No to napisz gdzie fizycznie pojawiają się te "niewidoczne straty"? Wszyscy próbujemy Ci tu wytłumaczyć jak działa PWM, a jeden z kolegów wykonał bardzo pracochłonny eksperyment, żeby pokazać, że ta sprawność przekracza 90%. Tak, układ ze śledzeniem MPPT mógłby mieć trochę większą sprawność, ale to są minimalne wartości przy tych założeniach (tzn. narzuceniu mocy grzałki i napięcia szeregu paneli). Po prostu zapewniałby trochę (z naciskiem na trochę) sprawniejszy proces ładowania kondensatora, zwłaszcza na początku cyklu, gdy kondensator jest rozładowany i zwiera panel. To jest kluczowy proces z punktu widzenia sprawności takiego układu, gdyż rozładowanie kondensatora przebiega już ze sprawnością bliską 100% (z dokładnością do mocy rozpraszanej na kluczowanie).
    Może zacznijmy od podstaw. Czy rozumiesz na czym polega proces ładowania kondensatora i gromadzenia energii w polu elektrycznym?
  • #21
    stev-an
    Level 19  
    heniek07 wrote:
    Doszedłem też do wniosku, że przy niższej temperaturze wody i niższej różnicy temperatur woda - otoczenie mniej energii rozproszyło się do otoczenia przez otwarty górą termos i sprawność możne być większa.

    Też tak myślę i dlatego chcę podać wyniki pomiarów u mnie w skrajnych warunkach oświetlenia. Instalacja 114V , 0,8 A - 1A, dwie grzałki 230V 2kW, czyli oświetlenie 10-14% . Zacznę od podgrzania wody od 18 do 31 stopni C. /Dwa czajniki po 1l wody.

    Q= 2 x 1,16 x 13=30,16 Wh , zużyta energia 30,99 Wh, sprawność [30,16/30,99] x 100=97,32%

    Wielkiego niedopasowania nie widać. Gdy będą warunki podrzucę pomiary przy większych amperach.
  • #22
    Kwazor
    Level 31  
    Ok wróćmy do kondesatora który ma byc paraceum na wszelkie bolączki,
    Policz mi wartość energii jaką odda przy :

    C =300uF ( stosujecie od 300 do 600uF )
    U=230V ( lub VMPP do którego dążycie)
    R obciążenia = 27Ω ( typowa wartość dla grzałki 2000W 220V)

    To tak na rozgrzewkę.
  • #23
    heniek07
    Level 20  
    Szanowny Kolego, jeśli Tobie jest to konieczne to możesz się dokształcić, np. tu.
    http://kawe.wfis.uni.lodz.pl/kfd/pdf/E-25.pdf
    W tej chwili próbujesz udowodnić nam, że nasz prosty PWM i wszystkie zaprojektowane przez inżynierów elektroników zasilacze impulsowe, ze stopniem wejściowym gromadzącym energię w kondensatorach są do niczego. :cry: To jak to się dzieje, że ja pisze ten tekst z komputera z zasilaczem ATX, żona ogląda TV, a przed chwilą zrobiliśmy herbatę na kuchni indukcyjnej. Dodam, że w moim PWM pracują kondensatory wymontowane z dwóch ATX'ów i jednego TV.
    Pozdrawiam.
    Heniek - amator elektronik. :sm9:
  • #24
    Kwazor
    Level 31  
    Henku,
    W tym przypadku kondensatory wejściowe w zasilaczach impulsowych służą do zmniejszenia tętnień o częstotliwości 100Hz ( po prostowaniu przez mostek greatza ) i wystarczają na chwilowe podtrzymanie sprzętu przy zanikach lub spadkach napięcia ( kilka kilkanaście ms max -- dużo zależy od pojemności C wej oraz obciążenia )

    I co daje kodensator w waszym układzie ? Tylko tyle że mierniki wam przestają szaleć bo fakt jest to bufor ale tylko na kilka ms..

    To co ci napisałem to ci odpowiem :
    Energia zgromadzona w kondesatorze :
    J = 7.93
    Czas w jakim odda go do obciążenia : 8.1ms ( do zera )

    A wasze PWM 300HZ ma okres : 3.3ms

    Teraz ustawiamy PWM na 90% czas =3ms
    Pozostaje 0.3ms na ładowanie ..

    A i jeszcze jedno : Rozładowywujesz go tylko do poziomu np UMPP czyli 230V gdzie Voc wynosi : 276V

    Co daje nam : 46V różnicy x 300uF = 0.31J przy czasie 8.1ms..

    Potężna energia naprawdę...

    Rozmiem że można być amatorem ale mi nigdy przez dodanie kondensatorów do wyjścia zasilacza nie udało się zwiększyć prądu wyjściowego na stałe ( chwilowe tak ale układ zaraz wracał do stanu pierwotnego )


    Jeszcze duzo nauki przed wami.. ja to przeszedłem i niby pokazuję dziwy których jeszcze nie rozumiecie bo to czarna magia dla was.

    Wiem najlepiej by było jak bym za rękę poprowadził ale wiem że wtedy 2 człowiek nic się nie nauczy ( słynne powiedzenie dla chcącego nic trudnego )

    Tylko trzeba chcieć..
  • #25
    Jarek Kordalewski
    Level 18  
    Kwazor wrote:
    Henku,

    Teraz ustawiamy PWM na 90% czas =3ms
    Pozostaje 0.3ms na ładowanie ..
    {...]

    Jeszcze duzo nauki przed wami.. ja to przeszedłem i niby pokazuję dziwy których jeszcze nie rozumiecie bo to czarna magia dla was.


    Kolego, najwyraźniej nie rozumiesz jak działa PWM w opisywanym tu przypadku. W ramach nauki postaraj się pomyśleć w jakich warunkach taki PWM pracuje przy wypełnieniu 90% (zakładając że jest poprawnie oprogramowany). Może sobie uświadomisz jak bardzo jesteś w błędzie i jak bardzo żałośnie wyglądają Twoje uwagi o braku wiedzy ludzi, którzy próbują ci coś wytłumaczyć.
  • #26
    heniek07
    Level 20  
    Kol. Kwazor, u nas nikt ręcznie nie ustawia wypełnienia ani na 10%, ani na 90%, robi to prosta - nieskomplikowana elektronika PWM. Częstotliwość pracy naszych PWM jest stała, ale wypełnienie zależy od prądu płynącego w danej chwili z paneli. Im więcej go dopływa tym dłuższy impuls, bo wolniej spada napiecie na kondensatorze, do progu zadziałania wzmacniacza błedu (tak to chyba trzeba określić - zawodowcy wrazie czego poprawią i wybaczą nazewnictwo). Czasami są to szpilki, czasami spory prostokąt. W moim przypadku najwieksze wypełnienie impulsu jakie widziałem na staruszku oscyloskopie, C1-112A produkcji CCCP, to było coś około 60% - takie wtedy były warunki nasłonecznienia. Pokazałem Ci na doświadczeniu z poziomu dawnej podstawówki (obecnie bilans cieplny to czarna magia), że energia nie zginęła, a Ty dalej twierdzisz, że musiała zaginąć. Wyjaśnij mi gdzie mam szukać zaginonej energii, czyżby obok mego bojlera była gdzieś czarna dziura? Jeżeli zrobisz PWM'a na czasówce 555 to, to nie będzie działać, bo w jego aplikacjach zazwyczaj wypełnienie impulsu reguluje sie recznie. To ekstra zadziała z małymi silnkiami DC, ale nie w naszym przypadku.
  • #27
    Kwazor
    Level 31  
    Jarek : doskonale wiem ja działa komparator i oco chodzi wam z trzymaniem punktu VMPP ( szkoda że jest to sztywny punkt ale i tak można z "braku laku")

    Ok napisz jak dziecku co realnie daje PWM ?

    Słowa rzuuf-a ( 1 strona o PWM ) :
    Quote:
    Witam!
    Po co Ci regulator PWM, chcesz zmniejszać grzanie? Grzałka zawsze przetworzy 100% dostarczonego prądu na ciepło, ale PWM z dostarczonych 100W nie robi 200W tylko mniej, niż 100W.


    I też wie w czym sprawa..

    Heniu :
    A napisałem ci że wyszło żle ? Nie bo miałeś warunki prawie 1:1 ta sama moc z paneli co grzałka..

    Ale co się stanie gdyby grzałka miała 1000W. Tu już nie będzie 500W na grzałce.
    PWM-em nie przekażesz w ten sposób róznicy rezystancji panel-odbiornik.

    Szkoda że nie popatrzysz na wyliczenia energii.. a to nie jest "moje widzimisie" tylko realna matematyka...
  • #28
    stev-an
    Level 19  
    Kwazor wrote:
    A wasze PWM 300HZ ma okres : 3.3ms
    Hm...to Twój szybki PWM 50kHz wcale nie odda, rozumiem.

    Dodano po 3 [minuty]:

    Kwazor wrote:
    A napisałem ci że wyszło żle ? Nie bo miałeś warunki prawie 1:1 ta sama moc z paneli co grzałka..


    A mój pomiar 10% oświetlenia?
  • #29
    heniek07
    Level 20  
    Kol. Kwazor:
    Ale co się stanie gdyby grzałka miała 1000W. Tu już nie będzie 500W na grzałce.
    PWM-em nie przekażesz w ten sposób róznicy rezystancji panel-odbiornik.
    Otóż:
    Popłynie prąd zgodnie z prawem Ohma. Bedzie płynąl, aż spadnie napiecie na kondensatorze do poziomu zadziałania wzmacniacza błedu. Jego przebieg bedzie zapewne jak zęby piły. Grzałka zamieni ten impuls prądowy w enrgię cieplną. Wypełnienie - czas impulsu bedzie stosowne do jego wartości. Rozpocznie się ponowne doładowywanie kondensatora. To jest cała filozofia naszych PWM'ów.
    Tu troche poprawione rysunki poglądowe.
    Regulator PWM do grzałek i jego sprawność. Regulator PWM do grzałek i jego sprawność.
  • #30
    stev-an
    Level 19  
    Kwazor wrote:
    Słowa rzuuf-a ( 1 strona o PWM ) :


    Bardzo kiepski przykład i rozumiem że Twoja da ze 100W 200 bo przetwornica buck to nie ma żadnych strat.