PV do CO - Podłączenie paneli PV do grzałek w kaloryferach: wykonalność

Witam Kolegów . Pomysł mój jest taki : grupa paneli PV podłączonych na wprost lub przez przetwornicę ( PWM , MPPT ) do zamontowanych w kaloryferach grzałek małej mocy . Słonce świeci -grzałki oddają ciepło do kaloryferów - pompa na powrocie kotła gazowego miesza obieg ale kocioł nie załącza się dopóki temperatura jest wyższa od zadanej w kotle . Nie ma słonca - działa kocioł gazowy . Wyduma czy mozliwość ? Oczywiście chodzi o zaoszczędzenie gazu . Do cwu zastosować regulator czy jednak bez ? Pozdrawiam ,Jacek

Pomysł, jak pomysł, ale jest kilka punktów, nad którymi trzeba się zastanowić.
Gdy świeci mocne słońce spada zapotrzebowanie na ciepło w pomieszczeniach.
Moc zainstalowana musi być zbliżona do mocy kotła. Mała moc grzałek nie zagrzeje grzejników, Duża moc grzałek wiąże się z zainstalowaniem dużej ilości paneli(duży koszt). Raczej trzeba by zainstalować zbiornik z większą ilością wody podgrzewanej wtedy, gdy świeci słońce, a później oddawanej do ogrzewania CO.
W sumie - wydumane i nierealne.

Jacek 65 napisał:

grupa paneli PV

Weź jeszcze pod uwagę, że w okresie grzewczym, czyli późna jesień - zima, moc którą można dostać z paneli to jakieś 10....20% mocy nominalnej dla STC. I to jeszcze przez krótkie kilka godzin.

Inaczej mówiąc, statystycznie 1kWp paneli skierowanych na południe jest w stanie dać przez cały grudzień 24kWh, czyli około 0,77kWh dziennie.


To, jakbyś chciał sobie liczyć bilans energetyczny.

PV do grzania jednie CWU w lecie (od marca do października). Przykład w grudniu moje 4,6 kWp paneli dało po 64 kWh ,styczeń 80 kWh. W lipcu 2023 r 605 kWh czyli w grudniu średnio 1/10 tego co lipcu. Choć i tak przy grzaniu gazem wychodzi słabo bo koszt instalacji PV ze sterownikiem i panelami np 2kWp to jakieś 4000-5000zł (panele ,montaż ,rozdzielnia, falownik) a uzysk to jakieś 2000kWh/rok czyli jakieś 200 m2 gazu ,obecnie jakieś 600-700zł/rok. Czas zwrotu można policzyć samemu.

Dzięki za wyczerpujące wyjaśnienia - a już myślałem o Noblu za oszczędności energetyczne! Myślałem również o buforze (500l) - ale tak sensownie duży jak wskazaliście wyżej nigdzie mi się nie zmieści. Czyli została jeszcze cwu - regulator (przetwornica) MPPT Eco Solar Boost - czy może coś innego? Czy 4 panele ok. 450W wystarczą na zasobnik 150l? Jeszcze raz dziękuję za podpowiedzi. Jacek

Nie takie pewne, bo moc grzałki w bojlerze to 1500-2000W, wiec przy dobrym słońcu będziesz miał pokrycie, ale już przy częściowo zasłoniętym chmurą -nie.

A czy różnica uzysku między sterownikami grzałki MPPT a PWM uzasadnia 2 x więcej pieniędzy ? I czy lepiej pozostać przy prądzie stałym czy jednak zmiennym ?

Jacek 65 napisał:

Czyli została jeszcze cwu - regulator (przetwornica) MPPT Eco Solar Boost - czy może coś innego? Czy 4 panele ok. 450W wystarczą na zasobnik 150l?

Eco dają typowo grzanie wody od marca do października. Więc w zimę znowu jest przysłowiowa kaplica. Ilość i moc paneli dobiera się dla Eco w zależności od mocy grzałki, którą Eco ma zasilać. Więc na początek pytanie, jakiej mocy masz grzałkę w bojlerze.

Ale oczywiście w lato będzie marnotrawstwo energii z paneli, chyba, że dołożyłbyś dodatkowy bufor z wodą przed bojlerem, który Eco by grzało dodatkowo.

Jeśli chciałbyś bez marnotrawstwa energii z PV, to dla mnie najlepszy byłby prosty i mały on-grid, np. na mikrokonwerterze. W takim układzie jest pełne wykorzystanie energii z PV - jak jest dużo energii to zasilane są odbiorniki w domu. a nadwyżka idzie na eksport i jakieś tam drobne wpadają dodatkowo, obniżając koszty np. grzania wody.

Następna w kolejności byłaby hybryda z akumulatorami zwiększająca autokonsumpcję. Ale są znaczne początkowe koszty magazynu.

Trzeci droga to off-grid na falowniku umożliwiającym zasilanie odbiorników z wykorzystaniem sieci i PV. Ale, znowu, przy produkcji przewyższającej aktualną moc odbiorników mamy niepotrzebne straty mocy na PV.

Ostatnia alternatywa - taryfa dwustrefowa bez PV i odpowiednie sterowanie włączaniem się bojlera, aby głównie pracował w tańszej taryfie. Wbrew histerii PV, czasami to jest póki co najefektywniejsze ekonomicznie rozwiązanie.

Ja jestem zwolennikiem on-grida - koszty stałe instalacji PV masz stałe - panele, konstrukcja nośna, okablowanie, odgromówka z zabezpieczeniami, a wszelakie zyski największe, jak się dobrze przemyśli to, co się robi.

Jacek 65 napisał:

A czy różnica uzysku między sterownikami grzałki MPPT a PWM uzasadnia 2 x więcej pieniędzy ?

W przypadku ECO to nie tylko różnica pomiędzy PWM a MPPT, ale podwójne MPPT. Moim zdaniem warto wydać każdą złotówkę na ECO.

Jacek 65 napisał:

I czy lepiej pozostać przy prądzie stałym czy jednak zmiennym ?

AC jest wbrew pozorom bezpieczniejsze od DC, dużo mniejsza szansa na łuk elektryczny, stanowiący duże zagrożenie. Eco ma AC, co ma też tę zaletę, że można pracować na oryginalnej grzałce z termostatem w bojlerze. Dodatkowe, nowe ECO, przełączają zasilanie grzałki z PV na sieć, jeśli PV jest za mało albo brak.

Wszyscy piszą o dużych buforach. Ja mam pomysł ale bez bufora. Po co grzać 500l wody ( jeśli w ogóle panele wygenerują tyle mocy w zimie).
Wyliczyłem, że w mojej domowej instalacji jest około 100-150l wody w obiegu CO. ( 1 grzejnik to 15-25l wody plus rury). Dobrze nagrzana woda w kaloryferze to 40-50*C i już jest bardzo fajnie oddane ciepło. Ja bym to tak zrobił: 2 grzałki po 500-700W każda "wsadzone" prosto do rur, panele PV 3-4 kW, plus 1-2 kW turbina wiatrowa ( oj fajne ceny się teraz porobiły i jest dofinansowanie). Falownik typu ecoboost albo podobny offgid albo od Pana Wojtka i jedziemy w grzanie bezpośrednie. 3-4kW w ponurej zimie dadzą realnie min 500W, turbina druge 500W. Czas zagrzania 100l wody z 20*C do 50*C to okolo 2 godziny.

>>21022570
Gdzie ty chłopie masz w Eco solar boost podwójne MPPT i co to w ogóle jest "podwójne MPPT?

Bo MPPT to Maxium Power Point Tracinkg czy algorytm takiego sterowania przetwornicą czy nawet PWM by panele pracowały w aktualnym punkcie mocy max (obciążały panel optymalnie). Nie ważne czy część panela jest przysłonięta czy jego temperatura się zmienia w czasie pracy. Nie trzeba wtedy ustawiać ile jest paneli jakie lub prosto jakie napięcie ma trzymać na wejściu by uzyskać moc max z paneli.

>>21022038

Myślałam o czymś podobnym i częściowo tak mam, ale... po kolei. 7 paneli 410 W i Eco Solar Boost Azo Digital. Z założenia do grzania wody latem, by nie palić, i do gotowania na elektryku. Centralne z piecem i grzałką 3 kW w rurach centralnego. Bojler i druga grzałka 2 kW. Kaloryfery żeliwne.

Najlepszy efekt przy grzałce 3 kW, 2 kW odczuwalnie, 1,5 minimalna różnica, poniżej szkoda zachodu. W okresie przejściowym się sprawdza. Od listopada już mniej.

W listopadzie były może 2/3 dni, gdzie panele wyprodukowały ponad 6 kW. Pozostałe dni 0,4-1,5. Przełączyłam na grzałkę 2 kW w mini kaflowym piecyku, to powiedzmy, że kilka słonecznych dni nie musiałam w dzień rozpalać centralnego, bo słońce też dom nagrzało i grzejnik też grzał. Przy niskiej produkcji prądu też grzeje, ale to raczej takie, aby aby.

Gdybym miała grzać się panelami, to musiałabym pod każdy grzejnik osobny taki zestaw i grzałkę 2 kW.

>>21321403

W lutym w słoneczne dni produkcja po 11kWh i 4 grzejniki ciepłe. Skrócenie odległości między grzałką a grzejnikiem w centralnym to dość kluczowe.

napisał:

Evellina napisał:

Gdybym miała grzać się panelami to musiałabym pod każdy grzejnik osobny taki zestaw i grzałkę 2 kW.

I dalej byś miała zimno w domu. Fizyki nie przeskoczysz.

No nie da się z PV zrobic podstawowego źródła ciepła. Ale można ociążyć a przy tym zaoszedzić montujac PV do grzania. Problem z PV jest taki że szczyt produkcji jest w lecie. Ale wtedy można PV skomsumować na chłodzenie /klimatyzację. I tu jest ładnie zbierzne bo jak świeci słonce to musimy mocniej chlodzic i produkcja z PV jest większa.

Każdy kombinuje jak może, ja tam każde nadwyżki ładuję do takiego pieca akumulacyjnego, przeszło 100kg szamotu potrafi przyjąć kilkanaście kilowatów energii dziennie, sprawdza się w okresach przejściowych.

krzyś11 napisał:

Każdy kombinuje jak może, ja tam każde nadwyżki ładuję do takiego pieca akumulacyjnego, przeszło 100kg szamotu potrafi przyjąć kilkanaście kilowatów energii dziennie, sprawdza się w okresach przejściowych.

Mojego 200 kg podłączałem do 2 kWp PV zimą, które latem grzeje mi wodę w bojlerze, stał sobie w garażu, raz w grudniu po 3 słonecznych dniach udało się go zagrzać do 300°C, wieczorem odpaliłem wiatrak i można było pracować w ciepełku ze słońca. To taki zimowy rekord.
Zimą jest ogólnie kiepsko ze słońcem, w okresach przejściowych już lepiej, przy obecnych cenach paneli kilka kWp i grzałka do bufora to dobre rozwiązanie.

k_pec napisał:

Eco dają typowo grzanie wody od marca do października. Więc w zimę znowu jest przysłowiowa kaplica. Ilość i moc paneli dobiera się dla Eco w zależności od mocy grzałki, którą Eco ma zasilać. Więc na początek pytanie, jakiej mocy masz grzałkę w bojlerze.

Tu pozwolę sobie dodać, że dobierając, trzeba zwrócić uwagę nie tylko na moc.
Panele powinny oddać tyle napięcia, żeby przetwornica na wyjściu była w stanie osiągnąć 230 V, inaczej grzałka nie osiągnie swoich parametrów.
U mnie 5 paneli po 500 W (1,9 kW w NOCT) nie było optymalne, ponieważ napięcie na wyjściu przetwornicy było na poziomie 200 V, co dawało na grzałce 1,5 kW (nominalnie) tak naprawdę 1,3 kW realnie. Nie wiem, czy to standard - moje panele są w stanie oddać 10,5 A w NOCT, a grzałka 1,5 kW jest w stanie odebrać 6,5 A - więc tu jest wąskie gardło. Wydaje mi się, że grzałka optymalnie powinna mieć 2,5-3 kW, przewymiarowana, żeby odebrać wszystko, co panel/przetwornica jest w stanie oddać.

mdo1 napisał:

Panele powinny oddać tyle napięcia, żeby przetwornica na wyjściu była w stanie osiągnąć 230 V, inaczej grzałka nie osiągnie swoich parametrów.

Oczywiście jest tak jak piszesz.
Ale po to jest ta "magiczna" tabela by dobrać grzałkę do paneli. Albo panele do grzałki. Jak kto woli. Nie patrzy się na moc, patrzy się na napięcie.
Ja mam np.1,6kWp i z nich ok.140V i grzałka 3kW chodzi na max.1200-1300W. Mi wystarcza.
Przy 200V grzałka bodajże 2-2,5kW powinna być.

Co ważne, eco solar boost nie przyjmuje więcej jak 300VDC. Lepiej nie przekraczać - może grozić uszkodzeniem przetwornicy jak u naszej forumowiczki.

mdo1 napisał:

Panele powinny oddać tyle napięcia, żeby przetwornica na wyjściu była w stanie osiągnąć 230 V, inaczej grzałka nie osiągnie swoich parametrów.

I co w tym złego. Panele osiągną i jest ok. Nie należy za to przekraczać na wyjściu 230V bo do tego nie została przewidziana grzałka i jej żywotność się skróci. Jest tabela czy kalkulator do wyliczenia grzałki pod zestaw paneli.

sigwa18 napisał:

I co w tym złego. Panele osiągną i jest ok

Złego nic, będzie się dłużej grzało i w pewnym sensie "marnowało" potencjał paneli, bo odbierana będzie tylko część energii, którą mogą dostarczyć. Panele nie dostarczą wyższego napięcia do przetwornicy, jeśli będzie ich za mało, a moc grzałki zależy wprost od napięcia.

Parametrów wejściowych nie należy przekraczać, to wiadomo, ja przy 6 mam 268 V bez obciążenia, 240-244 V przy obciążeniu.

Chodzi o zoptymalizowanie komponentów, jak michalPV ma grzałkę 3 kW, to odbiera przy 140 V z paneli wszystko, co wytworzą, jak ja mam 1,5 kW, to już niestety nie - fakt, że zależy to od parametrów paneli i jakie natężenie mogą oddać.

mdo1 napisał:

u pozwolę sobie dodać, że dobierając trzeba zwrócić uwagę nie tylko na moc.
Panele powinny oddać tyle napięcia, żeby przetwornica na wyjściu była w stanie osiągnąć 230 V, inaczej grzałka nie osiągnie swoich parametrów.
U mnie 5 paneli po 500 W (1,9 kW w NOCT) nie było optymalne, ponieważ napięcie na wyjściu przetwornicy było na poziomie 200 V, co dawało na grzałce 1,5 kW (nominalnie) tak naprawdę 1,3 kW realnie. Nie wiem czy to standard - moje panele są w stanie oddać 10,5 A w NOCT a grzałka 1,5 kW jest w stanie odebrać 6,5 A - więc tu jest wąskie gardło.

No, warto dobierać i moc paneli, i napięcie ze stringu - tak aby moc z paneli odpowiadała mniej więcej nominalnej mocy grzałki. Wtedy jest optymalne oddanie mocy z paneli do grzałki. Dodam, że górny zakres napięć bezpiecznych dla grzałki to 230 + 10% czyli 253V, bo tyle może by trwale w sieci elektrycznej. Inaczej mówiąc +20% więcej mocy w stosunku do mocy nominalnej przy 230V.

Tak naprawdę moc na grzałce wymusza głównie napięcie z paneli. Zaś prąd z paneli to rzecz wtórna, powinien oczywiście dla NOCT przynajmniej taki, żeby był wystarczający do osiągnięcia mocy nominalnej na grzałce.

mdo1 napisał:

Wydaje mi się, że grzałka optymalnie powinna mieć 2,5-3 kW, przewymiarowana, żeby odebrać wszystko co panel/przetwornica jest w stanie oddać.

Tak, o ile napięcie będzie w okolicach 230V. Wtedy będzie lepsze grzanie w okresach o małym natężeniu promieniowania., bo te przetwornice mają niewielkie sprawności w takich okolicznościach.