Dobór komponentów do instalacji OFF GRID 800W - panele SHARP, inwerter Volt

Instalacja „wyspowa” OFF GRID. W pełni autonomiczna, bez zasilania z sieci energetycznej.
Przeznaczenie – zasilanie urządzeń o mocy do 800W.
Głównie będzie to grzałka bojlera i pompa głębinowa. Z tego co widziałem, są dostępne grzałki np. 2x450W/48V. Zamysł jest taki, żeby zastosować przekaźnik priorytetowy dla pompy. Kiedy włącza się pompa, wtedy przekaźnik odcina grzałkę.
Składowe:
-Panele fotowoltaiczne SHARP ND-RB 270W – 8 szt
- Inwerter solarny Volt SinusPro 3000-S – 1 szt
-Akumulator żel AGM Toyama 120Ah 12V Deep Cycle – 4 szt
Proszę o zaopiniowanie schematu jak również doboru komponentów, zwłaszcza pod kątem cena/jakości.

Po co grzać akumulatory aby potem grzać wodę. Ogromna strata energii - bardzo niska sprawność max 40%.
8 paneli 270W to daje moc 2160W. Moc grzałek to 800W . A co z reszta energii > straty w akumulatorze.
To może warto już bezpośrednio zasilać przez inwerter grzałkę standardową z termostatem na 230V a nie nietypowa na 48V .
Jak się nagrzeje woda w zasobniku to inwerter np. przełączalny ON<>OFF sam się przełączy na siec i inwerter oddaje energie do sieci aby odebrać 0.8 energii w późniejszym czasie.

Koszty to https://allegro.pl/oferta/3-5kw-1f-elnix-inwerter-przelaczalny-off-ongrid-pv-9010964344

Off grid dla dużych obciążeń to bardzo słaby pomysł. Za szybko zużywają się akumulatory. Owszem stosuje się off_grid-y ale do oświetlenia ulic, sygnalizacji albo podtrzymania pracy rejestratorów. Nawet taki SinusPro jak tylko ma z czego to generuje 230V z prądu z paneli, a nie poprzez ładowanie aku.

Co do grzałki słuszna uwaga.
Rozwinę nieco temat jak chodzi o czas eksploatacji. Obiekt ma być użytkowany głównie w okresie letnim w ciepłe i pogodne dni.
Woda z bojlera do celów higienicznych, raczej niewielkie zużycie.

Do grzania wody użyj czarnego węża na dachu. PV do reszty. Koszty energii i tak będą wyższe niż z zakładu energetycznego.

Z wody ciepłej będę korzystał sporadycznie. Raczej nie opłaca się wykonywać odrębną instalację do tego celu.
Interesuje mnie temat akumulatorów, ocena ich żywotności w odniesieniu do rozładowań. Z tego co do tej pory przeczytałem, wynikało by że ilość cykli rozładowań jest ściśle związana z głębokością rozładowania. Można by więc założyć, że im mniej rozładowany akumulator, bądź pobór prądu odbywa się w czasie wysokiej wydajności prądowej ogniw fotowoltaicznych (akumulator pracuje buforowo) - to żywotność akumulatora zwiększa się, adekwatnie do wielkości ubytków.
Założyłem w projekcie Akumulator żel AGM Toyama 120Ah 12V Deep Cycle - 4 szt. Daje to napięcie 48V przy wydajności prądowej 120A. Tym niemniej koszt wysoki, za 1 szt akumulatora trzeba dać 1130 zł. Producent podaje do 1200 cykli przy rozładowaniu do 50%, co wygląda całkiem obiecująco, zakładając, że inwerter przechodzi automatycznie na zasilanie sieciowe przy rozładowaniu 50%, odcinając pobór prądu z akumulatorów. Jeśli brak zasilania z sieci, wtedy nie ma prądu na wyjściu sinus 230V inwertera. Tym niemniej nie mam odpowiedzi na pytanie, jak w praktyce ten akumulator trzyma swoje parametry.

piotr_be napisał:

Producent podaje do 1200 cykli przy rozładowaniu do 50%, co wygląda całkiem obiecująco, zakładając, że inwerter przechodzi automatycznie na zasilanie sieciowe przy rozładowaniu 50%, odcinając pobór prądu z akumulatorów

Ta liczbę cykli nawet jeżeli jest prawdziwa w co wątpię to możliwa jest do osiągnięcia tylko przy zachowaniu właściwego cyklu ładowania głownie chodzi tzw domykanie cyklu a tego nie osiągniesz przy ładowaniu z paneli bo raz braknie słońca to pobór za duży itp na początku będzie działalo ale w miarę zużywania się akumulatorów wszystko się "rozsymetryzuje" i będą padać akumulatory.

Druga sprawa przy równoczesnym korzystaniu z panela i akumulator trudno będzie Ci określić poziom rozładowania akumulatora bo napięcie na nim będzie zależało od poboru energii ilości słońca i stopnia rozładowania akumulatora.

Jeżeli instalacja ma dostarczać 230V w sposób ciągły 24h to bierz pod uwagę też jałowy pobór inwertera...

Trafne uwagi. Czyli tak na dobrą sprawę, to nawet zakładając że pobór prądu będzie niewielki, nie da się uniknąć codziennego rozładowywania sekcji akumulatorów. Trzeba więc założyć w najlepszym wypadku zużycie 1 cykl/dobę. Przy założonej teoretycznej ilości cykli ładowania akumulatorów, dało by to - powiedzmy - jakieś 3 lata pracy. Z punktu widzenia ekonomicznego raczej mało opłacalne, jeśli po tym czasie akumulatory stracą zdolność pracy buforowej.
Można by pomyśleć o przekaźniku zasilanym z paneli fotowoltaicznych, którego zadaniem było by odcinanie poboru prądu przez inwerter, ale wtedy traci się całodobowe zasilanie.
Ciekaw jestem, czy zastosowanie akumulatorów 12V 120AH LiFePo4 podniosło by wydajność ekonomiczną w dłuższym okresie użytkowania. Cena jest wyższa, na chwilę obecną to nieco ponad 1700 zł (u chińczyka). Żywotność teoretyczna to 3000 cykli. Z tego co mi powiedziano zachowują się w instalacjach fotowoltaicznych zdecydowanie lepiej niż kwasowe.

Czy to domek na działce?
Zrób tak. PV z akumulatorami z odzysku w cenie złomu tylko do światła, telefonów, RTV i elektroniki od wiosny do jesieni, a zimą agregat. Grzanie wody wężem czarnym na dachu a od jesieni do wiosny ogrzewacz gazowy na LPG. Takie rozwiązanie daje Ci wszystko czego potrzebujesz najtańszym kosztem. Akumulatory używane do czegoś więcej niż to co napisałem, to bardzo wysokie koszty eksploatacyjne.

Tak, domek na działce. Tym niemniej muszę kupować przedmioty nowe, bo takie są reguły dofinansowania. Ale znalazłem jeszcze opcję z akumulatorami trakcyjnymi. Są dedykowane do maszyn pracujących w trybie głębokiego rozładowania - wózki itp.
Opis z allegro:
AKUMULATOR TRAKCYJNY 12V 170AH EVP12-125
... została zastosowana technologia dodatniej płyty pancernej. Są to akumulatory lekkiej trakcji, ekstremalnie odporne na częste i głębokie rozładowania, wyprodukowane według kryteriów stosowanych przy produkcji akumulatorów trakcyjnych o dużej mocy. Zaprojektowano je do bardzo mocno wytężonej pracy cyklicznej w podnośnikach, zwyżkach, maszynach czyszczących, wózkach akumulatorowych, wózkach platformowych, itp. Ich żywotność to 2200 cykli pracy przy max 50% rozładowaniu oraz 1200 cykli pracy przy max 80% rozładowaniu.

Przy cenie 1015 zł/ 1 szt. Wygląda to dosyć interesująco..

Akumulatorów zimą nie naładujesz z PV, a nienaładowane nie dożyją do wiosny.

W tej sytuacji zostaje tylko jedno - na jesieni trzeba będzie zabrać akumulatory do ciepłego miejsca i naładować. A wiosną ponownie zainstalować i uznać, że instalacja tego typu jest sezonowa. Ale wracając do meritum - jaki typ akumulatora w tej sytuacji wydaje się być najbardziej optymalny?

Optymalny do czego? Jaki parametr chcesz optymalizować?

piotr_be napisał:

Ale wracając do meritum - jaki typ akumulatora w tej sytuacji wydaje się być najbardziej optymalny

np LiFePo4 tylko ta cena...

Z z kwasowych to ciekły elektrolit z płytą pancerną tylko prawdziwą...
Ale i tak kluczem do trwałości jest odpowiednie traktowanie tzn nie dopuszczanie do głębokiego rozładowania i wyrównywanie w końcowej fazie ładowania.
Generalnie z gotowych i tanich klocków ciężko coś poskładać by dobrze zadbało o akumulatory.
Co do gel i AGM nie polecam mają co prawda lepsze charakterystyki ładowania i rozładowania ale jeden błąd i możemy je nieodwracalnie uszkodzić szczególnie żelowe.

Kupić balanse akumulator bez balansjera szybko padną.

Balancer akumulatorów litowych, kwasowych, NiCd equalizer 10A 3-12V

https://www.sonarsklep.pl/balancer-akumulator...wasowych-nicd-equalizer-10a-3-12v-p-2078.html

W jaki sposób ten balancer HA02 działa?

Odpowie odpowiedź audio.

Ja bym stawiał na akumulatory kwasowo-ołowiowe.
W magazynach jeżdża wózki widłowie i codziennie sa rozładowywane niemal do zera.
Plusem jest też cena, a balanser można sobie darować.
Minusem jest wydzielanie wodoru, który musiał byś odprowadzać z pomieszczenia lub trzymać je na zewnątrz budynku.

napisał:

Danon42 napisał:

Minusem jest wydzielanie wodoru, który musiał byś odprowadzać z pomieszczenia lub trzymać je na zewnątrz budynku.

Na zewnątrz ? a co z temperaturami ujemnymi zimą i upałami latem, np. gdy temp. w cieniu dochodzi do 32st. C ?

Wózki na magazynach jeżdżą też w lato w 35°C, gdy wewnątrz akumulatora jest jeszcze cieplej bo jest silnie obciążany i podgrzewany silnikiem napędowym i nic się nie dzieje.
Jak będą stać pod zadaszeniem na zewnątrz to w lato się nie ugotują. Zimę też wytrzymają ale wydajność ich będzie mniejsza. Bezpiecznie będzie je naładować i schować do piwnicy/garażu na zimę. Jak nie są ładowane/rozładowywane nie gazują i nie ma wielkiego problemu z ich przechowaniem.
W aucie chyba tez nie wyjmujesz akumulatora na dzień w lato a nagrzewa się do 50°C i więcej...

Projekt został odłożony na jakiś czas, w tym roku powracam z realizacją.
W międzyczasie zaznajomiłem się nieco z charakterystyką akumulatorów. Zważywszy, że ma to pracować bezobsługowo przez cały rok, w terenie odległym, zdecydowałem się na akumulatory zasadowe KPL.
Regulator ładowania MPPT TRACER 4210AN 12/24V 40A
Poniżej zamysł, jak to zrobić. Proszę o uwagi odnośnie projektu.

Maverick73 napisał:

SPD pierwsze od paneli potem bezpieczniki.
Falownik podłączony prosto pod akumulatory.

Czyli "6" trzeba zamienić z "7"..? Zdjęcie rozdzielnicy skopiowałem z allegro, więc zakładam że układ jest prawidłowy.
Falownik prosto pod akumulatory. Zgadza się, znalazłem przykład, jeszcze jest tam bezpiecznik po drodze. Dzięki za uwagę.

piotr_be napisał:

W międzyczasie zaznajomiłem się nieco z charakterystyką akumulatorów. Zważywszy, że ma to pracować bezobsługowo przez cały rok, w terenie odległym, zdecydowałem się na akumulatory zasadowe KPL.

Cześć,
jaki jest koszt tego pakietu 20KPL100? domniemam że to jest pakiet 24V 100Ah.
Nie mogę znaleźć nigdzie ceny tego pakietu i zastanawiam się czy LiFePo4 nie będą tańsze...

Maverick73 napisał:

Tak 6-> 2-> 1-> 3 ->7

Czy był byś uprzejmy rozwinąć i uzasadnić kolejność przyłączeń elementów zabezpieczających?
Przeczytałem wątek https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3834195.html, w którym jeden a komentatorów podważa zasadność stosowania bezpieczników topikowych dla układu jednostringowego - to jedno. Drugie, to położenie rozłącznika stałoprądowego - przed MPPT, czy powinien odcinać bezpośrednio panele fotowoltaiczne, więc być zaraz za nimi. Chociaż nie za bardzo widzę różnicę dla położenia tego rozłącznika. W jednym i drugim położeniu spełnia swoje zadanie - czyli odcina panele od MPPT.

Dodano po 14 [minuty]:

Jacek Rutkowski napisał:

piotr_be napisał:

Cześć,
jaki jest koszt tego pakietu 20KPL100? domniemam że to jest pakiet 24V 100Ah.
Nie mogę znaleźć nigdzie ceny tego pakietu i zastanawiam się czy LiFePo4 nie będą tańsze...

Nabyłem okazjonalnie używane w dobrym stanie, do regeneracji. Wszystko zależy od tego, w jakim reżimie temperaturowym chcesz użytkować te akumulatory.
Nowe, w pakietach, widziałem na www.lbat.pl - tam się zorientujesz odnośnie cen.
LiFePo4 są bardzo wrażliwe na temperaturę pracy,wymagają balanserów i monitoringu temperatury pracy.
Akumulatory zasadowe mają swoje zalety, poczytaj tutaj:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3755521.html

Czyli tak na dobrą sprawę - jeśli by pozostawić wkładki topikowe pomiędzy panelami a SPD - to nie był by to jakiś błąd? Było nie było - to przecież tylko dodatkowe zabezpieczenie, zanim przepięcie znajdzie się na SPD do neutralizacji.

piotr_be napisał:

Czyli tak na dobrą sprawę - jeśli by pozostawić wkładki topikowe pomiędzy panelami a SPD - to nie był by to jakiś błąd? Było nie było - to przecież tylko dodatkowe zabezpieczenie, zanim przepięcie znajdzie się na SPD do neutralizacji.

Podstawą jest odgromówka na panelach. Wspomagają ją SPD. Cała reszta (bezpieczniki, wyłączniki....) to, w mojej ocenie, w zasadzie dobre samopoczucie. Przy energiach władowań albo indukowanych na długich kablach przeskoczenie przez bezpiecznik albo wyłącznik to dla wyładowania może być pikuś. Jak SPD go nie zatrzyma, to i reszta szanse ma znikome.

Dla mnie, zabezpieczenia topikowe, rozłączniki, itp to domena normalnej eksploatacji instalacji.

Rzuć sobie może okiem w materiały DEHN-a odnośnie fotowoltaiki ( Link ) pod kątem wskazywanych przez nich rozwiązań (np. liczba i miejsca rozmieszczenia SDP i innych zabezpieczeń), bo sam sprzęt to głównie na droższe inwestycje. Ot tak, celem porównawczym.