O meu sistema para auto-consumo

[JMLorenzo]

...Os inversores híbridos fazem as funções de vários aparelhos. São off-grid no sentido em que carregam baterias e não necessitam obrigatoriamente de estar ligados à rede e são tie-in no sentido em que vão buscar energia à rede (se houver) quando necessário e acho que não injectam energia na rede. Agora só queria confirmar que na prática os híbridos funcionam como eu acho que eles funcionam

Boas
Há inversores híbridos off-grid com e sem mppt como diz o pnunes e também hibridos grid-tie (com opção de colocar em off-grid)
Eu optei por um híbrido off-grid sem mppt por duas razões, primeiro o preço que é 3 vezes inferior, depois não necessitam de um campo solar tão grande como os mppt. Entre os 125V em circuito aberto e 50A de carga dá para escolher um campo solar dentro das nossas possibilidades.

[MRider]

Bem esses equipamentos não são uma pequena fortuna ..
São uma grande fortuna

[nunopaulo1975]

Andei a procura da facturas e aqui vai conta:

6 Paineis Martifer MTS230w ,1856€ ja com iva
Inversores SMA , Sunny Island 2224 + Sunny Boy 1200 , 3256€ já com iva
Seguidor Lorentz Etatrack 1000-30 , 1800€ já com iva
2 Baterias DETA Solar 250Ah , 600€ já com iva
Armario do Seguidor, 250€ já com iva
Cimento, Areia , Brita e Ferro, para as fundações do Seguidor , 350€

TOTAL = 8112€ + Imensos dias de trabalho próprio

Mas como alguém disse aqui no fórum, dá um prazer imenso olhar para isto a funcionar e quando aparece alguém a perguntar como é que aquilo funciona, explicar tudo tintim por tintim.

Não fumo, não bebo, tenho que gastar o dinheiro em alguma coisa, lol lol lol lol .

O próximo passo é o Gerador FuturEnergy 1kW 48v + Windy Boy 1100lv, ando ver se ganho coragem.

Mas antes, tenho de ver se consigo integrar as duas baterias que arranjei em segunda mão no sistema.

[MRider]

Pensas exactamente como eu .
E quando se vê os amp a passar também da um gozo.
Só que no meu caso não poderia comprar equipamentos tão caros e investir tanto dinheiro.
Se bem que a qualidade paga se .
Eu tenho de dividir os euros pelas minhas 2 paixões.
Os fotovoltaicos e os veículos eléctricos.

Continua que estou a gostar de seguir o teu projeto.

[cmartins]

Um bom projecto, sem duvida.

Os meus parabens.

[Cabul]

Muito, bom.

Dá para comparar com os diversos sistemas disponíveis aqui no fórum.
Penso que a maior parte do pessoal gostaria de ter tudo tip-top, mas os €€€€€€€€€€€€ travam a coisa.
No meu caso, vou fazendo todo o equipamento que é possível bricolar. Também dá gosto desenhar, passar para as board, montar e ver que funciona.

Sol e vento

[nunopaulo1975]

Abri um tópico sobre baterias em paralelo.

Agradeço as vossas ideias.

[Esteves]

Abri um tópico sobre baterias em paralelo.

Agradeço as vossas ideias.

Mas se o tópico é relacionado com este projeto porque não ficou neste mesmo tópico!!!!

[nunopaulo1975]

Olá pessoal, peço desculpa pela ausência, mas tive um problema de saude e tive que ser operado.

Abri um tópico sobre as baterias porque pensei que fosse gerar mais comentários e não seria sobre este tópico.

No entanto pouca gente comentou a minha ideia inicial.

[MRider]

As melhoras

[mda]

Antes de mais as melhoras para o nunopaulo1975.

Eu tambem tenho um sistema para autoconsumo, mas o oposto do Nuno, para mim tinha que funcionar bem e ser o mais barato possivel, pois sempre fiz as contas para a amortização com o valores actuais da energia.

Sendo assim tenho dois conjuntos que perfazem 1400W repartidos por dois GTI de 500W cada a 12V. Posso dizer que funcionam bem, so tive de substituir um mosfet a um dos GTI porque levou com 380V no lado AC, e dentro dos rendimentos esperados, alem do mais como tenho contador analogico, nem teria muito que me preocupar com não o fazer andar para traz. Mas a verdade é que me preocupa, simplesmente não gosto.

Como não gosto, ando a maquinar uma forma de estabelecer uma especie de bufer que me permita não fazer o contador andar para traz. A ideia é a seguinte:

A ligação do GTI fica exactamente como esta, a injectar na rede de casa toda a corrente que recebe na parte DC. Na parte DC, iria por um controlador de carga, que pudesse comandar para dar prioridade ao carregamento da bateria, ou para a alimentação do inversor, de acordo com o que a casa estivesse a consumir. Para isso iria ligar uma bobine de corrente na entrada da casa (conseguiria assim determinar o sentido e intensidade da corrente), controlada pelo servidor que ja la tenho (rapberry pi), e que iria mandar a informação para controlar o controlador de carga a outro servido a implementar na area onde tenho os inversores.

Desta forma o contador não iria andar para traz, e iria fazer os inversores trabalhar mesmo durante a noite quando os paineis não lhe fornecem energia.

Sugestões e criticas são bem vindos. Por exemplo ja estou a ver um problema, a bateria faz o pico de voltagem por volta do 14V e o inversor começa a funcionar a partir dos 14V, para isso ja tinha que fazer um sistema de 24V com regulador de voltagem para os inversores. Outro problema seria encontrar um controlador de carga que consegui-se controlar da forma pretendida e a a um preço o mais baixo possivel (ainda não encontrei nenhum). Outro problema, tinham que ser dois controladores, um para cada inversor, e tambem porque quanto maior a amperagem mais caro ficam, e para um total de 1400W ja são uns aperes, que seja a 12V ou 24V.

[nunopaulo1975]

Obrigado pelos desejos de rápidas melhoras, está tudo a correr bem.

A sua ideia, também já foi a minha, comecei na energia fotovoltaica com essa ideia.
No entanto cheguei á conclusão que embora seja exequível, implica combinar diversos equipamentos, que por vezes não são 100% compatíveis e quando encontramos equipamentos compatíveis os preços estão fora do nosso alcance.
Por vezes também temos de "inventar" e embora eu seja um tipo engenhoso, optei por uma solução já testada e fiável.

Por trabalhar na industria e estar ligado á manutenção eléctrica, sei que o "barato" sai "caro" e as soluções criadas em cima do joelho também não são de considerar.

No entanto, a opção foi minha, cada um sabe de si.

Quando andei com essas ideias o que eu aprendi, foi o seguinte:
Necessitamos de um controlador de baterias que faça o seguinte:
Contabilize a corrente que entra e sai da bateria, sabendo a capacidade da bateria, pois não é só pela tensão que sabemos que uma bateria está carregada ou não e tenha contactos (relés) programáveis que possamos usar para saber o estado da carga da bateria.
Necessitamos de um sensor de nos indique o sentido e o valor da corrente AC.
Necessitamos de um controlador (programável tipo PLC) onde ligar o controlador da bateria e esse sensor de corrente, para poder saber se estamos a injectar na rede e podermos ligar/desligar os inversores.

O sensor da corrente é fácil de encontrar, qualquer "TI" ou sensor de efeito de HALL, serve.
O (PLC) também é fácil de encontrar, qualquer "ZELIO" ou "SIEMENS LOGO" ou "SIEMENS S7-200" serve.
A ligação do sensor de corrente ao PLC é que não é directo, tem que se usar um "conversor" porque cada um fala a sua língua, também é fácil de encontrar, embora os preços andem pelos 150/200.

O controlador de baterias que faça o que eu queria, não encontrei.
O motivo que me levou a querer um controlador "inteligente" é o seguinte :
Num sistema desses, vamos exigir muito das baterias, pois vamos "gastar" um ciclo de carga/descarga por dia e caso a profundidade de descarga seja elevada ou a carga não seja suficiente, vamos encurtar a vida útil da bateria.


Espero ter contribuído, com algo de útil.

[mda]

O sensor da corrente é fácil de encontrar, qualquer "TI" ou sensor de efeito de HALL, serve.
O (PLC) também é fácil de encontrar, qualquer "ZELIO" ou "SIEMENS LOGO" ou "SIEMENS S7-200" serve.
A ligação do sensor de corrente ao PLC é que não é directo, tem que se usar um "conversor" porque cada um fala a sua língua, também é fácil de encontrar, embora os preços andem pelos 150/200.

Bem aqui se nota que realmente trabalha com electronica industrial. È logo robusto e fiavel, se possivel com profibus a mistura para conectar os PLC's, mas isso é muito profissional para mim, embora saiba bem o que isso é, so aprender a configurar isso, e ter a subsequentes ferramentas, alem dos custos do material, mais me valia copiar integralmente o seu sistema.

Quanto a controladores, e sensores, estou a falar de coisas mais basicas mas não menos versateis tipo arduino, acoplado a servidor raspberry pi, que custão bem menos que isso e posso por-los a comunicar na rede interna sem problemas. Alias ja os uso para outras tarefas, por isso era so aproveitar o seu potencia para mais uma.

No que toca ao ciclo das baterias, a solução que encontro é ter mesmo um controlador de carga de forma a fazer a gestão apropriada dos ciclos de carga e descarga da bateria, mesmo sabendo que vou ter o equivalente a um ciclo de carga descarga por dia, mas tambem vou necessitar de uma capacidade relativamente pequena, visto tratar-se de um buffer que me vai estabilizar a produção.
Ha um modelo da Steca que ja traz outputs com comando por rele interno, mas o pretendido não era bem isso, era mais variar a intensidade de saida entre 0 e o maximo de modo a modular com as necessidades da instalação, pois se escolhe-se uma logica de deligar e ligar consoante a direcção da corrente, mesmo com delay iria andar em ciclos on e off prejudiciais ao material e a instalação. Como poderei fazer isso e ao mesmo tempo ajustar a voltagem, sem grandes perdas?

Obrigado!!

[nunopaulo1975]

Os "Grid Tie Inverter" não conseguem ajustar a potencia de saida (AC), porque eles não foram concebidos para isso.
Uma possivel maneira de se conseguir, será variar a corrente DC na entrada do inversor, mas isso não é facil de fazer.
Para se fazer isso, teria de usar um "DC/DC Converter" que tivesse uma entrada de sinal analogico, tipo 0-10v ou algo parecido, para poder usar o arduino para controlar esse "DC/DC converter".
Esse "DC/DC Converter" seria instalado entre as baterias e o "Grid Tie Inverter".

A outra grande dificuldade prende-se com a medição do sentido da corrente em AC e o seu valor.
Os "TI's" facilmente nos dizem isso, pois são bidireccionais.
Os conversores que se ligam aos "TI's" é que não são bidireccionais , eles dizem-nos o valor da corrente , mas não o sentido.
Ainda não descobri como "ler" o sentido da corrente, para usar esse sinal para controle do sistema.

Se conseguir resolver estes problemas, vai conseguir concretizar o seu projecto.

Caso contrario vai ter que usar inversores "Off-Grid", contactores de by-pass e fazer o controle do sistema pela tensão da bateria.

[mda]

Concordo, é uma boa observação.
Direccionalidade, pode ser possivel de varias maneiras, quer seja para alem da bobine a conjugação com outro sensor, se tal não for pratico nem barato não ha como medir a velocidade, e sentido da roda de um contador, e calibrar essa velocidade e sentido para comandar o conversor DC DC.

Para mim o conversor DC DC é até agora a parte que mais me faz especie, pois não me parece que va encontrar nada acessivel, e controlavel com as caracteristica de que necessito, mas é uma questão de ir procurando.

Obrigado.

[nunopaulo1975]

Já consegui descobrir que existem uns chip's que utilizam o efeito de Hall, para medir o valor e o sentido da corrente electrica.

Aparentemente, esses chips são alimentados com 5V DC e depois eles devolvem "X" milivolts por ampere, sendo 2.5V = zero amperes.
Assim se o valor for superior a 2.5V a corrente flui num sentido, se for inferior a 2.5V a corrente flui no sentido contrario.

Creio que assim é possivel usar em conjunto com o arduino, como pretende.

Pesquise no google com ACS712.
Há modulos á venda no EBAY para 5A, 20A e 30A.

Cumprimentos

[mda]

Já consegui descobrir que existem uns chip's que utilizam o efeito de Hall, para medir o valor e o sentido da corrente electrica.

Aparentemente, esses chips são alimentados com 5V DC e depois eles devolvem "X" milivolts por ampere, sendo 2.5V = zero amperes.
Assim se o valor for superior a 2.5V a corrente flui num sentido, se for inferior a 2.5V a corrente flui no sentido contrario.

Obrigado! Parecem-me bem, estive a ver as especificações e adapta-se ao pretendido.
O unico problema agora é mesmo um conversor DC-DC que se adapte ao proposito.
Entretanto fiz um pequeno esquema do que se pretende fazer e pus em anexo.

[nunopaulo1975]

O sensor de efeito de HALL (ACS712) não pode ser colocado como voçe tem no esquema.

O sensor deve ser colocado de modo a medir só a corrente que possa entrar/sair da E.D.P.
Deste modo voçe consegue saber se está a injectar na rede ou a consumir da rede e qual o valor da corrente.

Assim poderá modular o "Conversor DC/DC" para alimentar o inversor com a quantidade de energia estritamente necessária.

Como ainda nao encontrei nenhum "Conversor DC/DC" que faça o que se pretende, não sei se será possivel continuar esse projecto.

[mda]

O sensor deve ser colocado de modo a medir só a corrente que possa entrar/sair da E.D.P.
Deste modo voçe consegue saber se está a injectar na rede ou a consumir da rede e qual o valor da corrente.

Sim isso esta claro, eu é que não fui claro no esquema.

Quanto ao controlador DC-DC, tambem não encontro nada, que se adapte. Uma ideia era ter um controlador DC-DC para passar dos 12 a 13V da bateria para os 16 a 17V de que necessito no inversor, e depois arranjar um tipo de regulador de intensidade, que pudesse controlar, entre 0 e 30A ja que a 17V e 500W da cerca de 30A. Tenho andado a procura mas ainda não encontrei nada que se adequa-se.

Pode demorar tempo mas não vejo nenhum impedimento técnico para conseguir levar avante tal projecto, é so preciso encontrar a solução mais em conta e pratica.

Vejo neste tipo de projecto uma maneira de ultrapassar a limitação de que são alvo os GTI's quer do ponto de vista técnico quer do ponto de vista legal. Eu pelo menos se conseguir por isto a funcionar ponho mais um conjunto de 700W.
Ah e mais uma coisa, nestes dias de calor tenho visto que o redimento dos paineis decresce bastante, alias dramaticamente. Uma das funções que poderia implementar era instalar um conjunto de microaspersores para ir reduzindo a temperatura dos paineis e aumentar assim a produção.

[nunopaulo1975]

Eu penso que seria mais fácil desta maneira:

Usando baterias em serie (24V), dispensa o Conversor DC/DC para elevar tensão.
Os micro-inversores (Enecsys) que já tive em funcionamento trabalhavam entre 23 e 35.

Concebendo o sistema deste modo:

Painel Solar ---> Carregador Baterias ---> Bateria |---> Inversor GTI 1 ---> Contactor 1
|---> Inversor GTI 2 ---> Contactor 2
|---> Inversor GTI 3 ---> Contactor 3

O ACS712 para medir o sentido do fluxo e o valor da corrente (AC) entre a casa e a E.D.P.
O Arduino irá usar a informação do ACS712 para ligar e desligar os contactores que permitem os inversores funcionar ou não.

Será um sistema tipo "Step-by-Step", que será muito fácil de controlar.

A questão dos micro-aspersores, é uma boa ideia baixar a temperatura dos painéis, pois eles trabalham melhor.

Primeira consideração, usar agua desmineralizada ou na impossibilidade usar um produto para impedir a fixação do calcário no vidro, também pode fazer a refrigeração pelo lado inferior dos painéis como alternativa, embora seja menos eficaz.

Segunda consideração, evitar o choque térmico, se possível ter o sistema em funcionamento em continuo ou com intervalos de paragem muito curtos.