Ogrzewanie wody w bojlerze Galmet 200L z paneli fotowoltaicznych 400W - jaki sterownik/regulator?

Dzień dobry

Posiadam na dachu budynku 4 panele fotowoltaiczne, każdy o mocy 400w, chciałbym za ich pomocą ogrzewać wodę w bojlerze Galmet 200L, grzałka ma być o mocy 1500W z termostatem i regulacją temp. zamontowana w połowie zbiornika, więc będzie grzać jakieś 100L
Chciałbym żeby to było jak najprostsze w budowie i w miarę bezpieczne
Co jest mi do tego potrzebne i co wybrać?
Myślałem nad kupnem przetwornicy ECO Solar Boost MPPT-3000 3kW

czy może lepszy będzie jakiś sterownik/regulator grzałek MPPT?? ale wtedy musiałbym chyba mieć grzałkę 120V z osobnym czujnikiem temperatury tak żeby działało to efektywnie z tymi panelami i nie przegrzewało wody?

Bardzo proszę Szanownych kolegów o pomoc i radę.

Grzałka z termostatem na 230VAC kosztuje niewiele. Na każde inne napięcie będzie wyrobem na zamówienie, a napięcie z paneli jednak się zmienia. Trop z EcoBoost to dobry kierunek. Niestety w tej przetwornicy moc wyjściową dobiera się ilością paneli. Jest stosowna tabelka. 4-rech paneli napięcie będzie o wiele za niskie. Dlatego polecam rozejrzeć się za Elnixem do grzałek. Ma wbudowaną prawdziwą przetwornice Buck-Boost więc 120V i 1600Wp "dostosuje się" do grzałki 230VAC i mocy tak do 1400W.

Można zastosować mocniejszą grzałkę np 3x2000W na 230V i zastosować na 110 V , moc będzie wtedy w granicach 1500W .

Watpie by 4 palele zagrzaly 200l wody do wrzenia wiec nie ma sie co martwić.

MichałS napisał:

Grzałka z termostatem na 230VAC kosztuje niewiele. Na każde inne napięcie będzie wyrobem na zamówienie, a napięcie z paneli jednak się zmienia. Trop z EcoBoost to dobry kierunek. Niestety w tej przetwornicy moc wyjściową dobiera się ilością paneli. Jest stosowna tabelka. 4-rech paneli napięcie będzie o wiele za niskie. Dlatego polecam rozejrzeć się za Elnixem do grzałek. Ma wbudowaną prawdziwą przetwornice Buck-Boost więc 120V i 1600Wp "dostosuje się" do grzałki 230VAC i mocy tak do 1400W.

Ale czy ten Elnix wysyła prąd z paneli do sieci? bo jeśli tak to odpada

Dodano po 2 [minuty]:

ignac80 napisał:

Można zastosować mocniejszą grzałkę np 3x2000W na 230V i zastosować na 110 V , moc będzie wtedy w granicach 1500W .

Rozumiem że wtedy jak zastosuje sterownik zamiast przetwornicy? czyli 120V na prądzie stałym?

Wersja off_grid nie wysyła. Jak sama nazwa wskazuje "do grzałek".

Nie idź w Elnixa, poczytaj trochę to forum to zrozumiesz dlaczego. Dokup jeszcze 2 panele i zakladaj Eco boosta, jest ok.

Do grzania wody to są solary - 90% sprawności versus 15-20% PV

Ok ale koszt większy plus dużo bardziej skomplilowany montaż. Sam mam właśnie w testach 2kw ( 8x250 W ). Na starych 5 letnich panelach. Efekt aktulanie bez jakiego kolwiek strownika już miałem lepszy bo zagało to wodę do 67 C ( zbiornik 200 litrów). Sprawność to wada ale grzałka grzeję wodę niezależnie od tego jaka jest temperatura na zewnątrz ,co innego solary. Efekt jest taki że mamy dużo gorącej wody w lecie ,gdy goraca kąpiel to raczej odpada. W okresie przejsciowym i zimą wygrywają panele i grzalka. Trzy to przy zachmurzeniu grzalka grzeje 200- 500 wat ( w układzie se sterownikiem ,ja testuje od poniedzialku sterownik PWM z kondensatorem własnej konstrukcji) ,solar przy tych -5 +5 przaktycznie nic nie daje przy zachmurzeniu. Cztery przy awariii czy braku prądu solary lubią się pieknie gotować.

sigwa18 napisał:

grzałka grzeję wodę niezależnie od tego jaka jest temperatura na zewnątrz ,co innego solary [...] solar przy tych -5 +5 przaktycznie nic nie daje przy zachmurzeniu

Nie jest to prawdą, szczególnie dla solarów próżniowych. Ja mam zwykłe płaskie i nawet one grzeją wodę przy słonecznej, nawet minusowej temperaturze
Ale OK, jak kto woli.

Do jakiej temperatury? I ile wody . Podaję przykład w czwartek moja fotowoltaika bez sterownika prosto w grzałkę 2kW (spore straty ) nagrzała bojler 200 Litrów pod Krakowem do 67 C z 35-40 C. Całość instalacji jak na razie wyniosła mnie niecałe 3000 PLN . Zobaczymy czy sterownik mojego pomysłu się sprawdzi jak nie to trzeba będzie kupić za 500-600 zwykły PWM. Przewody z dachu do piwnicy/kotłowni bez porblemu w istniejącym domu idzie jakoś puścić (nawet po elewacji w jakieś osłonie) rury z glikolem czy wodą to już inna bajka. Mam przykład do sąsiad ma solary. Za solariami przemawia tylko ilość zużytego miejsca na dachu. Dwa w każdej chwili mogę zmienić przeznaczenie paneli na instalację OFF-Grid (inwerter akumulatory i wpięcie w rozdzielnię). A solar tylko nagrzeje wodę co bym z nim nie robił. Solar jest fajny do basenu. Trzeba nagrzać dużo wody do relatywnie niskiej temperatury (30-35 C) latem.

Ciepło nie bierze się nie_wiadomo_skąd, tylko ze słońca. Dokładnie takie same równania matematyczne stoją za obiema instalacjami.
Słońce * sprawność - straty = uzyskana moc
Jak już wspomnieliśmy, mamy istotną różnice w sprawności na korzyść solarów, straty myślę że są porównywalne - tu na rurkach, a tu na PWMach.

Tak Solarem nie zasilisz lodówki, ale tu mówimy o instalacji dedykowanej tylko do grzania CWU a nie jakiejś uniwersalnej.
Więc to co piszesz nie wskazuje na wyższość PV nad Solarami.
Ale fakt - jest jedna przewaga PV - możliwość "koncentracji" energii cieplnej:

Solar uzyska mniej więcej tyle samo ciepła (modulo sprawność) ale nie jest w stanie w zimie zagrzać CWU do 40stc. Uzyskamy dużo, ale letniej wody - natomiast w PV mamy nominalnie tyle samo uzyskanego ciepła, ale możemy je "zapakować" do mniejszej ilości wody przez co mamy mniej, ale gorącej wody.

Dlatego, w moim przekonaniu - najlepsze są instalacje mieszane - gdzie mamy różne media i to my decydujemy w jakim zakresie go używamy. Np zimą podgrzewanie zbiornika 300-400litrów solarem do 20-25st a grzałką elektryczną tylko górną część zbiornika 100-200l do 40-45st. Resztę zaoszczędzonej energi z PV do akumulatorów/sieci/autokonsumpcji.

Właśnie panele mają mało strat szczególnie gdy nie trzeba podnieść czy obniżać napięcia (MPPT) . Przy szybkim tranzystorze IGBT oraz załączonym do niego driver powoduje że się nie grzeje (tranzystor traci moc tylko przy zmianie stanu) , na przewodach też starty poniżej 1%. Spokojnie mogę założyć że sprawność powyżej 95 % (testy pokażą co się grzeje i jak bardzo). Dwa solarny potrzebują zasilania. Ja energie do paneli biorę bezpośrednio z układu. W kwestii użytkowej wolę mieć mniej ale ciepłej/gorącej wody niż kupę wody w której nieprzyjemnie jest się kąpać.

sigwa18 napisał:

Właśnie panele mają mało strat

Sprawność przetwarzania a straty przesyłu to 2 niezwiązane ze sobą fakty.

Tak tylko że przy fotowoltaice traci się Waty a przy solarach stopie Celsjusza i energia elektryczna uzyskana z fotowoltaiki pozwala mi podbić temperaturę wody praktycznie w całym zakresie dopuszczalnym pracy zasobnika/bojlera tak to co pozostanie na wyjściu z solarów może mieć już temperaturę nieakceptowalną. Energię elektryczną mogę spokojnie przesłać nawet na 50m bez wzgledu na temperaturę otoczenia przewodów (wiadomo byle się izolacja nie topiła ,a temperatura niska nawet sprzyja lub jest bez wpływu) co innego woda/glikol w solarach straty na izolacji są zawsze a im zimniej tym większe.

A co ja napisałem?

jurek.parus napisał:

Solar uzyska mniej więcej tyle samo ciepła (modulo sprawność) ale nie jest w stanie w zimie zagrzać CWU do 40stc. Uzyskamy dużo, ale letniej wody - natomiast w PV mamy nominalnie tyle samo uzyskanego ciepła, ale możemy je "zapakować" do mniejszej ilości wody przez co mamy mniej, ale gorącej wody.

A co mnie bardziej interesuje woda zdatna do mycia choc w malej ilości czy mniej zimna woda w dłużej.

Panowie, to wszystko co piszecie jest bardzo ciekawe i dziękuję za tak liczne odpowiedzi ale chciałbym więcej konkretów, mam 4 panele każdy 375W co daje mi 1500W, nie wchodzi w grę dokładanie dodatkowych paneli, nie potrzebuje grzać wody do 60-70 stopni, wystarczy mi 40-45C
grzałka będzie zamontowana w połowie bojlera 200l, czy ta przetwornica ECO BOOST o której wspomniałem w pierwszym poście się sprawdzi czy lepiej podłączyć przez sterownik mppt na prąd stały?
Ewentualnie jaką inną przetwornice/rozwiązanie możecie polecić?
Nie chciałbym dużo wydawać pieniędzy,
Ktoś wspomniał że napięcie z 4paneli do tej przetwornicy będzie za małe, co to znaczy? czy przetwornica nie zmieni go na 220V wymagane przez grzałkę? czy może chodziło o natężenie prądu? czyli moc paneli? Czy z takiej lub innej przetwornicy można jakoś naładować akumulator? czy jest jakaś przetwornica która zasili mi bezpośrednio grzałkę z paneli i jednocześnie będzie miała opcję naładowania akumulatora 12V 100ah ?

Bardzo proszę poradźcie coś bo nie wiem już co mam kupić

Przy EcoBoost napięcie na grzałce zawsze jest niższe niż to z paneli co przy 4-rech sprawi że będzie max. 120V.

Sterowanie, rozłączanie a przede wszystkim gaszenie łuku przy prądzie stałym są niewspółmiernie trudniejsze niż przy tym samym napięciu ale przemiennym.

Panele to 5 letnie nie pamięta nazwy ale Vmp to 31,2 V przy 8 A kupione po 200 pln za sztukę.

To jeśli z paneli będzie przez przetwornice 120V na grzałkę to grzałka musi być 120V?
Jeśli tak to czy są takie z termostatem?

Panele mam nowe Longi mono fullblack 375W za 850zł/szt.

Ile sztuk? Jakie napięcie w punkcie Vmp?

Panele są cztery, tu ich parametry
Moc maksymalna (Pmax/W): 375
Napięcie obwodu otwartego (Voc/V): 41,1
Prąd zwarcia (Isc/A): 11,60
Napięcie przy mocy maksymalnej (Vmp/V): 34,6
Natężenie przy mocy maksymalnej (lmp/A): 10,84

Dlaczego grzałka na 36V? Panele mam już podłączone szeregowo tak jak do typowej fotowoltaiki
Nie ma innej opcji? Czy jak połączą równolegle to nie wykluczę innych zastosowań?
Co z opcją offgridu żeby np. naładować akumulator?

Bez sterownika przy oświetleniu 500W/m2 (połowa mocy paneli) połowa energii pójdzie w grzałkę (czyli grzałka będzie grzała z mocą 250-300 W a reszta wydzieli się na panelach- będzie stratą).

Tylko że to rozwiązanie z tą grzałką co dałeś linka ma jeden poważny minus jak dla mnie, chciałbym żeby zagrzało wodę do powiedzmy 60 stopni max i żeby termostat wyłączył grzanie, a ta grzałka nie ma termostatu.
Ja rozumiem że to rozwiązanie jest być może najprostsze i najtańsze ale ja mogę powiedzmy coś wydać tak żeby to działało tak jak myślę, czyli typowa grzałka z termostatem, może jednak prąd zmienny bo bezpieczniej, tylko żeby to działało z tymi 4 panelami i grzało tak przynajmniej do 45stopni tę wodę i można było łatwo naładować aku, jakąś przetwornica? Sterownik czy coś

Dodano po 2 [minuty]:

sigwa18 napisał:

Bez sterownika przy oświetleniu 500W/m2 (połowa mocy paneli) połowa energii pójdzie w grzałkę (czyli grzałka będzie grzała z mocą 250-300 W a reszta wydzieli się na panelach- będzie stratą).

Nie bardzo to rozumiem, to może napisz rozwiązanie co konkretnie kupić/założyć?

Normalnie montujesz grzalke z termostatem i ten termostat steruje albo stycznikiem DC.